Comprendre les séismes : Le noyau interne de la Terre pourrait être asymétrique

Lorsque les ondes sismiques traversent le globe terrestre, elles semblent voyager 3 % plus vite lorsqu’elles se déplacent verticalement d’un pôle à l’autre que lorsqu’elles se déplacent horizontalement d’est en ouest.

De nouveaux modèles suggèrent que ce phénomène est dû à un accroissement plus rapide du noyau solide de la Terre d’un côté, sous la mer de Banda en Indonésie, et plus lent de l’autre côté, sous le Brésil.

Autrefois, il fut un temps où notre planète n’avait pas de noyau solide. L’intérieur le plus profond de notre planète contenait probablement une masse de matière en fusion pendant des milliards d’années avant que le fer liquide au centre ne commence à refroidir et à se solidifier.

Cela signifie que le centre même de la Terre pourrait être un amas géant et croissant de fer cristallisé, et lorsque ces cristaux s’alignent d’une certaine manière, cela permet probablement aux ondes sismiques de se déplacer plus rapidement dans certaines directions.

En exécutant des modèles sur la façon dont cet alignement particulier a pu se produire, les chercheurs sont tombés sur une explication inattendue : le noyau interne de la Terre se développe de façon asymétrique.

Selon Daniel Frost, sismologue à l’université de Californie à Berkeley :

Le modèle le plus simple semblait un peu inhabituel, à savoir que le noyau interne est asymétrique.

Le côté ouest semble différent du côté est jusqu’au centre, et pas seulement au sommet du noyau interne, comme certains l’ont suggéré. La seule façon dont nous pouvons expliquer cela est qu’un côté grandit plus vite que l’autre.

Il est impossible de forer dans le noyau interne de la Terre pour vérifier ce qui s’y passe, c’est donc un domaine de recherche propice au débat. La propagation des ondes sismiques et les simulations informatiques sont les seuls moyens de tester les hypothèses expliquant la formation de notre planète.

À l’aide de divers modèles informatiques qui tiennent compte de la géodynamique de la Terre et de la physique des minéraux de fer soumis à une pression et une température élevées, les chercheurs ont tenté de comprendre pourquoi le noyau interne de notre planète est aligné d’une manière si particulière. L’explication la plus simple qu’ils ont trouvée est que le noyau cristallin de notre monde croît plus rapidement à l’équateur et plus particulièrement du côté est.

Les chercheurs de conclure :

Cela correspond à un taux de croissance qui est 40 % plus faible aux pôles et 130 % plus élevé à l’équateur par rapport à la moyenne mondiale. Le taux de croissance à l’équateur varie entre les hémisphères oriental et occidental de 100% à 160% du taux moyen mondial, respectivement.

Ce taux de croissance asymétrique suggère que certaines parties du noyau interne de la Terre sont plus chaudes, tandis que d’autres sont plus froides, ce qui permet aux cristaux de fer de se former à un rythme plus rapide. La gravité répartit ensuite cet excès de croissance de manière homogène dans le noyau mou, mais solide, ce qui permet de conserver une forme globalement sphérique et de pousser les cristaux vers les pôles nord et sud.

En fin de compte, expliquent les chercheurs, c’est ce mouvement par gravité qui aligne le réseau cristallin du noyau interne de la Terre sur l’axe de rotation de notre planète. Et ce, depuis le tout début. Le modèle indique que ce type de croissance asymétrique se produit depuis que l’intérieur de la planète a commencé à se refroidir et à se solidifier, le rayon augmentant d’un millimètre par an en moyenne.

Si le modèle est exact et qu’il s’agit du véritable taux de croissance, cela signifie que le noyau interne solide de la Terre est relativement récent, n’apparaissant qu’entre un demi-milliard et 1,5 milliard d’années, mais probablement du côté le plus récent.

Lire la fin