Le noyau de la Terre ne tourne pas de manière synchrone avec le reste de notre planète, mais tourne parfois plus vite et parfois en sens inverse.
C’est la conclusion d’une nouvelle recherche publiée vendredi dans la revue “The Journal”. Science Advances par les sismologues de Californie du Sud John Vidale et Wei Wang.
“Le noyau interne n’est pas fixe”, a déclaré le Dr Vidale dans un communiqué. “Il bouge sous nos pieds, et il semble aller et venir de quelques kilomètres tous les six ans”.
Cette découverte pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre comment le noyau de la Terre génère le champ géomagnétique qui bloque les radiations de l’espace et rend la vie possible, et pourrait expliquer pourquoi la longueur du jour fluctue dans le temps.
De l’intérieur à l’extérieur, la Terre est constituée d’un noyau interne solide entouré d’un noyau externe de fer liquide, d’un épais manteau rocheux, puis de la fine croûte et de l’atmosphère où la vie existe.
À plus de 6 300 kilomètres sous la surface, le noyau interne est inaccessible, et les géoscientifiques doivent déduire ses propriétés et son comportement par des mesures indirectes et ses effets. Ils savent que le noyau interne tourne, par exemple, parce que le métal solide qui tourne dans le métal liquide du noyau externe est le géodynamo qui génère le champ magnétique de la planète.
Mais pendant des décennies, les scientifiques se sont interrogés sur les données suggérant que le noyau interne pourrait modifier sa vitesse de rotation par rapport à la surface.
“D’après nos résultats, nous pouvons voir que la surface de la Terre se déplace par rapport à son noyau interne, comme les gens l’affirment depuis 20 ans”, a déclaré le Dr Vidale dans un communiqué. “Cependant, nos dernières observations montrent que le noyau interne a tourné légèrement plus lentement de 1969 à 1971, puis s’est déplacé dans l’autre sens de 1971 à 1974.”
De 1968 à 1971, le noyau interne de la planète a subi une sous-rotation, tournant à l’ouest par rapport au manteau et à la croûte de la Terre. De 1972 à 1974, le noyau interne a subi une super-rotation, tournant vers l’Est plus rapidement que la croûte et le manteau.
Le Dr Vidale a ajouté que le changement de rotation du noyau interne est en corrélation avec un changement à l’échelle de la milliseconde de la durée du jour que les chercheurs ont observé indépendamment sur une période de six ans. Le jour se raccourcit de 0,01 milliseconde pendant la période de sous-rotation du noyau interne, et s’allonge jusqu’à 0,12 milliseconde pendant la période de super-rotation.
Le noyau interne étant inaccessible pour des mesures directes, les docteurs Vidale et Wang ont étudié les ondes sismiques qui rebondissent sur le noyau interne pour mesurer sa vitesse et sa direction de rotation. Plus précisément, ils ont examiné les enregistrements des réflexions des ondes sismiques générées par les essais de bombes nucléaires dans l’ancienne Union soviétique de 1971 à 1974, et deux essais effectués par les États-Unis en Alaska en 1969 et 1971.
Ces données historiques ont été enregistrées à l’aide du Large Aperture Seismic Array dans le Montana, plus de 300 géophones enterrés à 60 mètres de profondeur dans le sol et utilisés pour écouter les ondes sismiques afin de déterminer s’il s’agissait de tremblements de terre ou de détonations atomiques.
Les détonations génèrent des ondes qui sont diffusées et réfléchies par le noyau interne solide, les ondes diffusées par une partie du noyau tournant à l’opposé du géophone récepteur arrivant plus tard que les ondes diffusées par les parties du noyau tournant vers le géophone. Cela a permis aux Drs Wang et Vidale de calculer la direction et la vitesse de rotation du noyau interne.
C’était un résultat surprenant, a déclaré le Dr Vidale, l’idée que le noyau interne puisse osciller dans sa rotation n’étant qu’une théorie parmi d’autres avant leur nouvelle étude.
“L’idée que le noyau interne oscille était un modèle qui existait, mais la communauté était divisée sur sa viabilité”, a-t-il déclaré dans un communiqué. “Nous nous attendions à voir la même direction et le même taux de rotation dans la paire de tests atomiques précédents, mais nous avons vu le contraire. Nous avons été assez surpris de constater qu’il se déplaçait dans l’autre sens.”
Des recherches supplémentaires sont nécessaires, mais pourraient être entravées par le manque d’ondes sismiques localisées avec précision, étant donné que les États-Unis et la Russie ont cessé de tester les armes nucléaires dans les années 1990. Mais l’étude montre que les données historiques peuvent encore faire la lumière sur le fonctionnement interne de la Terre.
“Nous essayons de comprendre comment le noyau interne s’est formé et comment il se déplace au fil du temps”, a déclaré le Dr Vidale dans un communiqué. “C’est une étape importante pour mieux comprendre ce processus”.
