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Selon une nouvelle étude, le noyau interne de la Terre pourrait être rempli d’une substance étrange qui n’est ni solide ni liquide.
Pendant plus d’un demi-siècle, les scientifiques ont cru que Terre les évidements les plus profonds consistent en un noyau externe fondu entourant une boule de solide densément comprimée fer à repasser alliage. Mais une nouvelle recherche, publiée le 9 février dans la revue Natureoffre un aperçu rare de la structure interne de la planète – et c’est beaucoup plus étrange qu’on ne le pensait auparavant.
De nouvelles simulations informatiques suggèrent que le noyau interne chaud et hautement pressurisé de la Terre pourrait exister dans un « état superionique » – un mélange tourbillonnant de hydrogène, oxygène et carbone molécules, ballottant continuellement à travers un réseau de fer en forme de grille.
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« Nous constatons que l’hydrogène, l’oxygène et le carbone dans le fer hexagonal compact se transforment en un état superionique dans les conditions du noyau interne, montrant des coefficients de diffusion élevés comme un liquide », ont écrit les chercheurs dans leur article. « Cela suggère que le noyau interne peut être dans un état superionique plutôt qu’un état solide normal. »
Le noyau de la planète est soumis à des pressions écrasantes et à des brûlures températures aussi chaud que la surface du soleil, et son contenu a longtemps fait l’objet de spéculations parmi les scientifiques et les auteurs de science-fiction. Depuis les années 1950, les progrès de l’étude des tremblement de terreLes ondes sismiques générées – qui traversent le noyau – ont permis aux chercheurs de faire des suppositions plus précises sur ce qui se trouve à l’intérieur du cœur de la planète, mais même aujourd’hui, l’image est loin d’être claire.
UNE étude 2021 de la façon dont un type d’onde sismique appelée onde de cisaillement (ou « s ») s’est déplacée à l’intérieur de notre planète a révélé que le noyau interne de la Terre n’est pas du fer solide, comme on le croyait autrefois, mais qu’il est plutôt composé de divers états d’un « peau ». Matériel, Live Science signalé précédemmentconstitué d’un alliage de fer d’atomes de fer et d’éléments plus légers, tels que l’oxygène ou le carbone.
Mais les scientifiques ne savaient pas en quoi consistait cette bouillie. L’accès au noyau par sonde est impossible, donc pour la nouvelle étude, les chercheurs se sont plutôt tournés vers une simulation – en compilant des données sismiques et en les introduisant dans un programme informatique avancé conçu pour recréer les effets des pressions et températures extrêmes du noyau sur un assortiment de probables éléments centraux : tels que le fer, l’hydrogène, l’oxygène et le carbone. Dans un solide régulier, les atomes s’organisent en grilles répétitives, mais les simulations du noyau suggèrent plutôt que dans le noyau terrestre, les atomes seraient transformés en un alliage superionique – un cadre d’atomes de fer autour duquel les autres éléments, entraînés par de puissants courants de convection, sont capable de nager librement.
« C’est tout à fait anormal », étudie le premier auteur Yu He, géophysicien à l’Académie chinoise des sciences, dit dans un communiqué. « La solidification du fer à la limite du noyau interne ne modifie pas la mobilité de ces éléments légers, et la convection des éléments légers est continue dans le noyau interne »,
Si la simulation correspond à la réalité, le gonflement constant des matériaux superioniques pâteux pourrait aider à expliquer pourquoi la structure du noyau interne semble tellement changer au fil du temps, et même comment les puissants courants de convection responsables de la création du champ magnétique terrestre sont générés. Mais d’abord, le modèle devra être prouvé.
« Nous devrons attendre que le cadre expérimental devienne mûr pour reproduire les conditions du noyau interne et examiner les modèles proposés. Nous verrons ensuite lesquels des modèles sont physiques », a déclaré Hrvoje Tkalčić, responsable de la sismologie et de la géophysique mathématique à l’Australian National L’université de Canberra, qui n’était pas impliquée dans l’étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Entre-temps, la sismologie mondiale progresse, avec plus de sondes sismologiques devenant rapidement disponibles, et nous espérons contraindre certains des paramètres clés déterminant les modèles géophysiques du noyau interne au cours de la prochaine décennie. »
Publié à l’origine sur Live Science.
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