Représentation des différentes strates de la Terre, de la croûte au noyau interne. ©Adobe Stock
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Le noyau de la Terre croît inégalement et anormalement sous l'Indonésie

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Une étude publiée le 3 juin rapporte une croissance irrégulière du noyau interne de notre Planète, avec une étonnante poussée sous la croûte continentale indonésienne. Les scientifiques ne savent pas comment expliquer ce phénomène inédit qui pourrait perturber fortement le champ magnétique terrestre.

La grande mécanique terrestre est-elle en train de se dérégler ? Une étude dirigée par le géologue Daniel A. Frost publiée dans Nature Geology rapporte un refroidissement des couches inférieures de la Terre sous l'Indonésie, plus précisément en Mer de Banda. La raison de ce phénomène ? La cristallisation de la partie interne du noyau terrestre ne se ferait pas de manière uniforme, créant une déformation dans la zone étudiée.

Les ondes sismiques pour comprendre la Terre

Depuis le début du XXe siècle et les avancées de Richard Oldham, Beno Gutenberg ou encore Harold Jeffreys, les scientifiques sont au fait de la composition des couches internes de la Terre, assemblées en plusieurs niveaux. À la surface, se retrouve la croûte terrestre, qui peut être continentale ou océanique. Viennent ensuite le manteau supérieur, la mésosphère et enfin le noyau, avec une partie externe et une interne. Ce dernier est le dernier palier, le « cœur » de la planète à 2,885 km de profondeur et d'un rayon de 1,220 km.

Toutes ces couches sont traversées d'ondes sismiques, perçues à travers le globe par des instruments de précision appelés sismographes. Ces outils sont capables d'intercepter des vibrations souterraines provenant de n'importe quel hypocentre dans le monde. Deux types de tremblements sont particulièrement étudiés : les ondes de compression longitudinales (P), les plus rapides, et les ondes transversales dites ondes de cisaillement (S).

Schéma des couches internes de la Terre et du chemin de propagation le plus rapide des ondes sismiques. © Nasa

Les premières, « P », peuvent traverser des matières solides et liquides, tandis que les « S » ne peuvent traverser de fluides. Un séisme intermédiaire ayant lieu entre 33 et 70 km de profondeur propage des vagues S et P qui traversent donc les différents niveaux de la Terre, y compris le noyau externe, constitué d'un alliage liquide de fer et de nickel ainsi que le noyau interne, composé de fer solide. Ces multitudes d'ondes ont permis, depuis 1906, de dresser une cartographie complète de l'intérieur de la planète en déterminant leurs trajets ainsi que leurs fluctuations.

Une croissance anormale

C'est en analysant ces ondes sismiques que les chercheurs ont découvert l'existence d'une anomalie sous la croûte océanique de la Mer de Banda, en Indonésie. Les couches inférieures de la Terre connaitraient un refroidissement, notamment au niveau du noyau extérieur.

Ce phénomène est dû à l'expansion de la graine du noyau, à hauteur de 1 mm par an. Celui-ci, composé de fer chauffé à 5,430 °C sous hautes pressions, va littéralement se cristalliser lentement depuis le centre de la Terre puis à la frontière avec la couche extérieure enveloppant la graine, en raison du refroidissement terrestre. Excepté que, dans ce cas précis, cette transformation ne se fait pas uniformément, mais connait un effet accru dans la zone indonésienne. Au point opposé sur le même axe, sous le Brésil, la chaleur des différentes couches terrestres reste similaire à l'accoutumée. Malgré cela, le noyau n'est pas difforme sur le long terme : la gravité de la Terre permet de le « rééquilibrer » en répartissant sa masse équitablement sur tous ses côtés.

Représentation du champ magnétique de la Terre. © Nasa

La question se pose de l’impact de cet évènement sur la génération du champ magnétique. Car le magnétisme terrestre provient de son cœur, dont la dynamique des fluides est telle que dans le noyau extérieur se crée un effet dynamo. La carapace protectrice de la Terre dépend donc des jeux de forces et interactions de matière à plusieurs centaines de kilomètres sous nos pieds.

« Cela aura sûrement un impact sur le champ magnétique. À l'heure actuelle, le magnétisme terrestre est provoqué par la chaleur du noyau interne et son contact avec le liquide du noyau externe. Si la graine grandit plus rapidement à l'est qu'à l'ouest de la Planète, alors le noyau extérieur en fera de même, ce qui pourrait changer la force du champ magnétique », ajoute le Dr. Frost.

Pour l'heure, les scientifiques ne peuvent expliquer la source de ce phénomène, ni prédire de potentielles conséquences. Daniel Frost a pour projet de se pencher sur le sujet accompagné de géomagnétologues, experts des interactions géologiques animant le champ magnétique. Cela devrait permettre d'en apprendre plus dans les prochaines années afin de comprendre les évolutions du noyau terrestre. 

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