Le noyau interne de la Terre, longtemps considéré comme une sphère solide et stable, pourrait être bien différent. Une étude récente suggère que sa surface subit des transformations structurelles, remettant en cause nos connaissances sur cette région mystérieuse.
Image: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0
En analysant des décennies de données sismiques, des chercheurs de l'Université de Californie du Sud ont découvert que la surface du noyau interne semble se déformer sous l'influence du noyau externe. Ces changements, observés pour la première fois, pourraient expliquer certaines variations dans la rotation du noyau interne et influencer même la durée des jours sur Terre.
Un noyau interne en mouvement
Le noyau interne, situé à environ 5 000 kilomètres sous la surface, est traditionnellement décrit comme une boule de fer et de nickel solide. Cependant, les nouvelles données montrent que sa couche externe pourrait être plus malléable que prévu. Cette découverte repose sur l'analyse d'ondes sismiques provenant de séismes répétés près des îles Sandwich du Sud.
Les chercheurs ont utilisé des techniques de résolution améliorées pour étudier les signaux sismiques. Ils ont observé des anomalies dans les ondes, suggérant des déformations à la surface du noyau interne. Ces déformations pourraient être causées par les interactions turbulentes avec le noyau externe en fusion.
L'influence du noyau externe
Le noyau externe, composé de fer et de nickel liquides, est connu pour son rôle dans la génération du champ magnétique terrestre. Jusqu'à présent, son impact sur le noyau interne était mal compris. L'étude révèle que les mouvements turbulents du noyau externe pourraient perturber la surface du noyau interne, provoquant des changements de forme.
Ces perturbations pourraient également expliquer le ralentissement progressif de la rotation du noyau interne observé depuis 2010. Bien que ces changements soient imperceptibles à la surface, ils pourraient influencer la rotation globale de la Terre et la durée des jours.
Vers une meilleure compréhension du noyau terrestre
Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre les dynamiques profondes de la Terre. Les chercheurs espèrent que ces découvertes permettront de mieux appréhender les interactions entre le noyau interne et externe, ainsi que leur impact sur le champ magnétique terrestre et la géodynamique.
Les résultats, publiés dans Nature Geoscience, soulignent la nécessité de poursuivre les recherches pour explorer ces phénomènes. Des données supplémentaires pourraient révéler d'autres aspects inattendus de cette région encore largement méconnue.
Pour aller plus loin: Comment étudie-t-on le noyau terrestre ?
L'observation directe du noyau terrestre étant impossible, les scientifiques utilisent des méthodes indirectes. L'analyse des ondes sismiques permet d'en déduire sa structure et sa composition. En traversant différentes couches, ces ondes sont déviées ou stoppées, fournissant des indices sur la nature des matériaux rencontrés.
Les expériences en laboratoire complètent ces observations. En reproduisant les pressions et températures extrêmes du noyau, les chercheurs étudient le comportement des alliages fer-nickel. Des instruments sophistiqués, comme les cellules à enclumes de diamant, permettent d'explorer ces conditions extrêmes.
Les études sur les météorites enrichissent également nos connaissances. Certaines proviennent d'astéroïdes différenciés ayant un noyau métallique, semblable à celui de la Terre. Leur composition chimique apporte des indices sur les éléments présents dans les profondeurs terrestres.
Les modèles numériques jouent un rôle essentiel. En combinant les données sismiques, expérimentales et géochimiques, ils simulent les dynamiques internes du noyau. Ces simulations permettent d'affiner notre compréhension de son rôle dans la génération du champ magnétique terrestre.