Pendant des générations, les scientifiques ont sondé la structure et la composition de la planète à l’aide d’études d’ondes sismiques. Cela consiste à mesurer les ondes de choc provoquées par les tremblements de terre lorsqu’ils pénètrent et traversent la région centrale de la Terre. En notant les différences de vitesse (un processus connu sous le nom d’anisotropie), les scientifiques peuvent déterminer quelles régions sont plus denses que d’autres. Ces études ont conduit au modèle géologique prédominant qui incorpore quatre couches distinctes : une croûte et un manteau (composés en grande partie de minéraux silicatés) et un noyau externe et un noyau interne composés de nickel-fer.
Selon des sismologues de l’Université nationale australienne (ANU), les données obtenues dans une étude récente ont jeté un nouvel éclairage sur les parties les plus profondes du noyau interne de la Terre. Dans un article paru dans Communication Nature, l’équipe rapporte avoir trouvé des preuves d’une autre couche distincte (une boule de métal solide) au centre du noyau interne de la Terre – un “noyau interne le plus profond”. Ces découvertes pourraient apporter un nouvel éclairage sur l’évolution de notre planète et conduire à des modèles géologiques révisés de la Terre comprenant cinq couches distinctes au lieu des quatre traditionnelles.
La recherche a été dirigée par le Dr Thanh-Son Pham et le Dr Hrvoje Tkalcic, respectivement boursier postdoctoral et professeur à l’École de recherche des sciences de la Terre (RSES) de l’ANU. Comme ils l’indiquent, l’équipe a empilé les données d’ondes sismiques d’environ 200 tremblements de terre au cours de la dernière décennie qui étaient de magnitude 6 ou plus. Les formes d’onde déclenchées ont été enregistrées par des stations sismiques du monde entier, qui ont traversé directement le centre de la Terre jusqu’à l’autre côté du globe (l’antipode) avant de revenir à la source du tremblement de terre.
Les mesures d’anisotropie du noyau interne de la Terre basées sur les temps de parcours de ces ondes ont révélé des données inédites sur la structure intérieure de la Terre. Cela comprenait la présence possible d’une structure en couches dans la partie la plus interne du noyau interne. “L’existence d’une boule métallique interne dans le noyau interne, le noyau interne le plus interne, a été émise il y a environ 20 ans”, a déclaré le Dr Pham dans un communiqué de presse de l’ANU. “Nous fournissons maintenant une autre source de preuves pour prouver l’hypothèse.”
La direction et les temps de parcours des ondes sismiques indiquent des différences dans l’arrangement des atomes de fer à des températures et pressions élevées ou l’alignement préféré des cristaux en croissance. Après avoir examiné les ondes sismiques rebondissantes, l’équipe a découvert qu’elles sondaient à plusieurs reprises des points près du centre de la Terre sous différents angles. En analysant la variation des temps de parcours de différents tremblements de terre, ils ont déduit que la structure cristallisée dans la région la plus interne du noyau est susceptible d’avoir une couche externe.
Selon l’équipe, ces découvertes pourraient expliquer comment les ondes accélèrent ou ralentissent en fonction de leur angle d’entrée lorsqu’elles pénètrent dans le noyau interne le plus profond. Dit le Dr Pham :
« En développant une technique pour amplifier les signaux enregistrés par des réseaux de sismographes densément peuplés, nous avons observé, pour la première fois, des ondes sismiques qui rebondissent jusqu’à cinq fois le long du diamètre de la Terre. Des études antérieures n’ont documenté qu’un seul rebond antipodal. Les découvertes sont passionnantes car elles offrent une nouvelle façon de sonder le noyau interne de la Terre et sa région la plus centrale.
L’un des tremblements de terre qu’ils ont étudiés a pris naissance en Alaska, ce qui a déclenché des ondes sismiques qui ont “rebondi” quelque part dans l’Atlantique Sud avant de retourner en Alaska. Selon l’équipe de l’ANU, ces découvertes suggèrent également qu’il pourrait y avoir eu un événement mondial majeur dans le passé de la Terre qui a conduit à un changement significatif dans la structure cristalline du noyau interne de la Terre. Par conséquent, a déclaré le professeur Tkalcic, l’étude de l’intérieur profond de la Terre pourrait nous en dire plus sur l’histoire évolutive de la planète Terre :
“Ce noyau interne est comme une capsule temporelle de l’histoire de l’évolution de la Terre – c’est un enregistrement fossilisé qui sert de passerelle vers les événements du passé de notre planète. Des événements qui se sont produits sur Terre il y a des centaines de millions à des milliards d’années. Il reste encore de nombreuses questions sans réponse sur le noyau interne le plus profond de la Terre, qui pourrait détenir les secrets pour reconstituer le mystère de la formation de notre planète.
Lectures complémentaires : ANU, Communication Nature
