🛰️ Quelle est cette anomalie gravitationnelle apparue en Afrique ?
Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)
Les chercheurs ont identifié cette anomalie en examinant les informations collectées par les satellites GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), qui ont opéré entre 2002 et 2017. Le signal, qui s'est étendu sur environ 7 000 kilomètres, a atteint son intensité maximale en janvier 2007. Cette période coïncide avec un "à-coup" géomagnétique, une modification soudaine du champ magnétique terrestre, suggérant un lien entre ces deux phénomènes.
L'étude, publiée dans Geophysical Research Letters, propose que des transformations minérales dans le manteau inférieur aient provoqué une redistribution rapide de la masse, affectant à la fois la gravité et le magnétisme.
Les satellites GRACE, une collaboration entre la NASA et le Centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique, fonctionnaient en duo pour mesurer les infimes variations de la gravité terrestre. En volant l'un derrière l'autre, ils détectaient les écarts de distance causés par les différences d'attraction gravitationnelle, souvent liées aux mouvements d'eau ou de masse. Dans ce cas, l'équipe a filtré les signaux superficiels pour isoler ceux provenant des profondeurs, confirmant ainsi l'origine interne de l'anomalie. Mioara Mandea, géophysicienne au Centre national d'études spatiales en France, a initialement douté de la validité du signal avant de participer à son interprétation.
La région concernée se situe dans le manteau inférieur, une zone rocheuse principalement composée de silicate de magnésium, située juste au-dessus du noyau externe liquide. Les scientifiques estiment que la transformation de la pérovskite en post-pérovskite, un changement de structure cristalline sous haute pression, a entraîné un déplacement de masse significatif. Ce processus, rarement observé, pourrait expliquer à la fois la distorsion gravitationnelle et l'à-coup magnétique, mettant en lumière les interactions entre les couches terrestres.
Les satellites GRACE ont détecté l'anomalie gravitationnelle en mesurant les variations de distance entre eux, révélant des changements de masse profonds.
Crédit: NASA/JPL
Mandea souligne que cette découverte illustre la nécessité de croiser diverses données et méthodes pour percer l'intérieur de la Terre. En combinant gravimétrie, magnétisme et autres techniques, les chercheurs peuvent dévoiler des mécanismes cachés, comme ceux à l'origine de cette anomalie. Cette approche synergétique promet de nouvelles avancées dans la compréhension de la dynamique profonde de la Terre, un système aux multiples facettes encore largement méconnues.
La transformation minérale dans le manteau inférieur
Le manteau inférieur, situé entre 660 et 2 900 kilomètres de profondeur, est principalement composé de silicate de magnésium, un minéral qui peut changer de structure sous l'effet de la pression et de la température. L'une de ces transformations est le passage de la pérovskite à la post-pérovskite, où les atomes se réarrangent pour former un cristal plus dense.
Ce phénomène, qui se produit près de la frontière avec le noyau externe, peut libérer ou absorber de l'énergie, entraînant des mouvements de masse à grande échelle. Dans le cas de l'anomalie africaine, ce changement a probablement redistribué la roche, modifiant le champ gravitationnel et interagissant avec le noyau pour affecter le magnétisme.
De telles transformations sont rares et difficiles à observer directement, mais elles jouent un rôle clé dans la convection du manteau, qui influence la tectonique des plaques et le volcanisme. Les études en laboratoire simulent ces conditions extrêmes pour mieux comprendre leur impact sur la dynamique terrestre.
Les satellites GRACE et la mesure de la gravité
Les satellites GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) ont révolutionné l'étude de la gravité terrestre en utilisant une paire d'engins identiques volant en formation. En mesurant en continu la distance entre eux, ils détectent les variations infimes causées par les changements de masse sur Terre, comme les courants océaniques ou les mouvements profonds.
Cette technologie permet de cartographier les anomalies gravitationnelles avec une précision inédite, révélant des processus internes autrement invisibles. Par exemple, un déplacement de roches dans le manteau peut altérer localement la gravité, ce que GRACE a pu identifier près de l'Afrique.
Les données de GRACE sont essentielles pour comprendre non seulement la structure terrestre, mais aussi le climat, en suivant les masses d'eau. La mission a pris fin en 2017, mais ses successeurs, comme GRACE-Follow On, poursuivent ce travail crucial pour les sciences de la Terre.