Une exploration fascinante des mystères du cœur de la Terre révèle des changements inattendus dans la rotation et la forme de son noyau interne, influençant des phénomènes géophysiques tels que la durée du jour et le champ magnétique. Cette découverte promet d’éclairer des mécanismes jusque-là inexplorés.
Les manipulations internes et infernales de notre planète peuvent être beaucoup plus complexes que nous ne le soupçonnions. Une nouvelle et détaillée étude du cœur de la Terre révèle que le noyau interne en rotation ne change pas seulement de vitesse de rotation – il semble aussi changer de forme, avec des variations subtiles apparaissant dans la façon dont les ondes acoustiques se propagent à travers le centre planétaire.
Le moteur interne de la Terre est en train de changer. Que cela entraîne-t-il pour les êtres vivants ?
Cette découverte est révolutionnaire et conduira à une meilleure compréhension du fonctionnement du noyau – ce qui, à son tour, éclairera d’autres comportements étranges de la Terre.
Détecter un processus qui n’avait pas été documenté auparavant est excitant. Nous attendons toujours de découvrir le prochain fait mystérieux et profond, et cette observation est complètement nouvelle. La prochaine étape sera de nous assurer que nous avons raison et d’affiner nos modèles.
C’est ce qu’a déclaré le géophysicien John Vidale, de l’Université du Sud de la Californie.
Le noyau interne solide de la Terre représente l’un des moteurs les plus mystérieux de la géophysique. Il tourne là-dessous, enveloppé dans un manteau amortisseur de noyau externe fondu, indissolublement lié à des comportements planétaires tels que la durée du jour et le champ géomagnétique émis dans l’espace par l’électromagnétisme généré par son mouvement.
Étant donné que le noyau joue un rôle si important dans les processus planétaires, les scientifiques sont impatients de comprendre exactement ce qui se passe là-dedans. Malheureusement, nous ne pouvons pas y descendre et l’observer. Heureusement, notre planète nous a donné une manière de mesurer son intérieur : les tremblements de terre. Lorsque la croûte terrestre se fissure et tremble, les ondes acoustiques résonnent, se propageant ou rebondissant sur les différents matériaux qu’elle contient.
Un diagramme expliquant la rotation lente du noyau interne de la Terre. (Edward Sotelo/USC)
Les tremblements de terre sont des signes de la santé du cœur de la planète
Les scientifiques peuvent ensuite analyser les ondes recueillies par des stations de surveillance sismique à travers le monde pour effectuer des mesures du noyau de la planète.
Nous savons, par exemple, que le noyau interne de la Terre est probablement une sphère chaude et dense de fer solide et de nickel, mesurant environ 2 440 kilomètres de diamètre, un peu plus grand que la taille de Pluton. Les preuves suggèrent également qu’il démontre une super-rotation, tournant plus vite que la Terre elle-même, bien qu’il ait pu ralentir ces dernières années.
En utilisant des données de tremblements de terre, Vidale et ses collègues travaillent depuis des années pour percer les mystères du noyau interne.
En 2022, ils ont publié un article décrivant ce qui semblait être un lien entre un changement dans la vitesse de rotation du noyau interne et un changement périodique dans la durée du jour de la Terre. Des recherches ultérieures ont révélé qu’en fait, il n’y avait aucun lien.
Pour pouvoir relier avec précision le comportement du noyau aux effets que ce comportement a sur la planète dans son ensemble, nous devons caractériser le comportement en conséquence.
Note Vidale.
Un diagramme démontrant comment les ondes sismiques peuvent révéler la rotation du noyau interne. (Tkalčić, 2024/GRL)
Non, la rotation du noyau n’a rien à voir avec celle de la Terre
Il est maintenant bien établi que la rotation du noyau interne change de vitesse et, évidemment, cette vitesse de rotation diffère de celle de la rotation planétaire. Mais il existe une variabilité dans les ondes sismiques qui émanent du noyau, difficile à déterminer : s’agit-il d’une variabilité de la vitesse de rotation ou d’une variabilité de la forme du noyau ?
Pour comprendre ce phénomène, Vidale et son équipe ont étudié 168 paires de séismes répétés traversant la planète.
Chaque paire répétée est composée de deux séismes presque identiques, ce qui nous permet de relier les modifications que nous observons à une différence dans le trajet des ondes sismiques.
Expliqua le scientifique.
Ils ont comparé les paires de tremblements de terre lors desquels le noyau interne occupait la même position, ce qui signifiait qu’ils pouvaient exclure un changement dans le taux de rotation pour les variations du signal sismique.
Leurs résultats ont montré des différences dans les ondes qui effleuraient la surface du noyau interne, à la frontière entre les noyaux interne et externe – suggérant qu’il y avait des variations dans la forme du noyau.
Alors, à quoi cela ressemble-t-il ?
Il est difficile d’en être certain, mais il pourrait s’agir de petites dépressions et élévations aux limites du noyau interne en réponse au flux dynamique du noyau externe. Il est possible que les variations se produisent entièrement à l’intérieur du noyau interne, mais cela est moins probable. Ce qui nous guide, c’est le fait que le noyau interne est à un point de fusion à sa surface et, par conséquent, peut être assez mou.
Dit Vidale.
Il existe plusieurs causes possibles à ce phénomène, mais la principale est l’attraction de régions de matériau de plus grande densité à l’intérieur de notre planète, connues sous le nom de grandes provinces de faible vitesse de cisaillement. Il est également possible que le flux convectif dans le noyau externe puisse entraîner le noyau interne et modifier sa forme. Ou peut-être les deux.
Mais ce qui est vraiment intéressant ici, c’est que les signaux dans les données sismiques peuvent être attribués à deux changements dans le noyau interne : un changement dans le taux de rotation et un changement dans la forme. Et, bien sûr, Vidale et ses collègues continueront à enquêter.
Plus de données sont généralement le meilleur moyen de mieux comprendre de nouvelles affirmations. Si le noyau interne continue de tourner dans la direction qu’il a suivie ces quinze dernières années, il rejoindra bientôt le point où il se trouvait vers l’an 2000, où il aurait pu faire des choses intéressantes. Les prochaines années s’annoncent éclairantes.
Conclut le géophysicien John Vidale, de l’Université du Sud de la Californie.
Cette recherche a été publiée dans la revue Nature Geoscience.