Scientifiques : Le noyau de la Terre est plus chaud qu’on ne le pensait auparavant

Des chercheurs français ont déterminé que la température du noyau de la Terre est de 10 800 degrés Fahrenheit (6 000 °C). oC) – soit environ 1 800 oF (1,000 oC) plus chaud que ce que l’on pensait.

Les couches de la Terre et leurs températures (European Synchrotron Radiation Facility)

Les couches de la Terre et leurs températures (European Synchrotron Radiation Facility)

Le noyau de la Terre est principalement constitué d’une sphère de fer liquide à des températures supérieures à 7 200 degrés Fahrenheit et à des pressions de plus de 1,3 million d’atmosphères. Dans ces conditions, le fer est aussi liquide que l’eau des océans. Ce n’est qu’au centre de la Terre, où la pression et la température sont encore plus élevées, que le fer liquide se solidifie.

Pour obtenir une image précise du profil de température au centre de la Terre, les scientifiques peuvent étudier le point de fusion du fer à différentes pressions en laboratoire, en utilisant une cellule à enclume de diamant pour comprimer des échantillons de la taille d’un spécimen à des pressions de plusieurs millions d’atmosphères, et de puissants faisceaux laser pour les chauffer à 7 200 ou même 9 000 degrés Fahrenheit.

“En pratique, de nombreux défis expérimentaux doivent être relevés, car l’échantillon de fer doit être isolé thermiquement et ne doit pas non plus pouvoir réagir chimiquement avec son environnement. Même si un échantillon atteint les températures et pressions extrêmes du centre de la Terre, il ne le fera que pendant quelques secondes. Dans ce court laps de temps, il est extrêmement difficile de déterminer s’il a commencé à fondre ou s’il est encore solide”, explique le Dr Agnès Dewaele du Commissariat à l’Énergie Atomique, France, co-auteur d’un article publié dans le journal Science.

“Nous avons développé une nouvelle technique où un faisceau intense de rayons X provenant du synchrotron peut sonder un échantillon et déduire s’il est solide, liquide ou partiellement fondu en l’espace d’une seconde seulement, en utilisant un processus connu sous le nom de diffraction. Cette durée est suffisamment courte pour que la température et la pression restent constantes, tout en évitant toute réaction chimique”, ajoute le Dr Mohamed Mezouar, du Centre européen de rayonnement synchrotron (France).

L’équipe a déterminé expérimentalement le point de fusion du fer jusqu’à 8 700 degrés Fahrenheit et 2,2 millions d’atmosphères de pression, puis a utilisé une méthode d’extrapolation pour déterminer qu’à 3,3 millions d’atmosphères, la pression à la frontière entre le noyau liquide et le noyau solide, la température serait de 10 800 degrés Fahrenheit.

“Nous sommes bien sûr très satisfaits que notre expérience ait validé les meilleures théories actuelles sur le transfert de chaleur du noyau terrestre et la génération du champ magnétique terrestre. J’ai bon espoir que dans un avenir pas si lointain, nous pourrons reproduire dans nos laboratoires, et étudier avec des rayons X synchrotron, tous les états de la matière à l’intérieur de la Terre”, a conclu le Dr Dewaele.

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