Voyage au centre de la Terre
Régulièrement, Vivre au Lycée vous propose de découvrir une des vidéos de la chaîne YouTube Science étonnante. Aujourd’hui, dans une vidéo passionnante de 15 minutes, David nous invite à un voyage au centre de la terre… Les continents flottent-ils sur du magma en fusion ? Non ! Bien qu’il fasse très chaud dès que l’on descend de quelques kilomètres sous la croûte terrestre, la pression fait monter le point de fusion des roches à des valeurs très élevées. Et comme ce point de fusion, c’est-à-dire la température nécessaire pour les faire fondre, est rarement atteint, les roches sont bel et bien solides dans le manteau terrestre. Croûte, manteau, noyau… De quoi sont-ils faits ? Cela étant, il existe des régions sous la croûte où règne une pression modérée mais des températures très fortes : si des roches y remontent, elles vont former, à quelques kilomètres ou dizaines de kilomètres de la surface, des chambres magmatiques qui alimenteront les volcans. Et le noyau terrestre, qui commence à 3 000 km sous nos pieds (jusqu’à 6 400 km), de quoi est-il fait ? Le noyau n’est pas fait de roches mais d’une matière beaucoup plus dense, composée en majorité de fer et d’un peu de nickel. Mais, est-il liquide ou solide ? Hé bien, cela dépend de la profondeur : aux alentours de 3 000 km de profondeur (noyau externe), là où le noyau commence, et malgré la pression titanesque qui s’exerce, la matière, échauffée à 4 000°, est bel et bien en fusion. Et ce liquide, comme il est agité par des courants (comme dans l’océan), participe non seulement au mouvement de rotation de la Terre, mais créé le puissant champ magnétique qui nous protège des rayonnements cosmiques. En revanche, lorsqu’on approche des 5 000 km (noyau interne), la pression est plus « forte » que le point de fusion : le « noyau du noyau », qu’on appelle la « graine », est alors solide. Tour cela, et bien plus encore, est parfaitement expliqué dans cette vidéo que nous vous invitons chaudement (mais sans fusion !) à aller regarder ! Fabien Cluzel Ce n’est pas en cherchant à mesurer les températures internes et en les croisant aux courbes de fusion que les géologues ont compris que le noyau était (en partie) liquide, mais en faisant des mesures sismiques – les échos relevés montraient que la matière se comportait comme un liquide – puis en déterminant, en laboratoire, les points de fusion des roches et du fer. Ainsi, en découvrant en laboratoire qu’à haute pression le métal qui compose le noyau fond à 5 000°C, cela implique qu’à l’interface noyau externe/interne, la température est de 5000°C. C’est ce qu’on appelle « ancrer » la température à l’interface. Mais il reste toujours des incertitudes : si les mesures sismiques nous fournissent un positionnement relativement précis de la position de l’interface liquide/solide du noyau, les mesures de fusion en laboratoire, elles, sont pleines d’incertitudes. Ce sont des mesures compliquées à très haute température, très haute pression, sur des échantillons minuscules, et dans lesquelles les impuretés jouent un rôle essentiel. Or, il se trouve que l’on ignore quelle est la composition exacte du noyau, et notamment les éléments présents en plus petites quantités qui peuvent affecter la fusion. Science étonnante, c’est le nom du blog et la très populaire chaîne YouTube qu’anime David Louapre, jeune chercheur passionné par la vulgarisation scientifique. Avec clarté, pédagogie et souvent aussi avec humour, David met à notre portée la physique quantique, les ondes gravitationnelles, mais aussi bien d’autres sujets parfois insolites dans beaucoup de nombreux domaines.
Comment a-t-on découvert que le noyau est liquide ?
La science à portée de tous
