La structure de la Terre a une cinquième couche : les ondes sismiques rebondissantes révèlent les secrets du noyau interne de la planète

Par Australian National University25 février 2023

Un tremblement de terre en Alaska provoquant la pénétration d'ondes sismiques dans le noyau le plus interne de la Terre. Crédit : Drew Whitehouse, Son Phạm et Hrvoje Tkalčic.

Les données capturées à partir des ondes sismiques provoquées par les tremblements de terre ont apporté un nouvel éclairage sur les parties les plus profondes du noyau interne de la Terre, selon des sismologues de l'Université nationale australienne (ANU).

En mesurant les différentes vitesses auxquelles ces ondes pénètrent et traversent le noyau interne de la Terre, les chercheurs pensent avoir documenté la preuve de l'existence d'une couche distincte à l'intérieur de la Terre, connue sous le nom de noyau interne le plus interne – une « boule métallique » solide qui se trouve au centre. du noyau interne.

Not long ago it was thought Earth’s structure was comprised of four distinct layers: the crust, the mantle, the outer core, and the inner core. The findings, published in Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, confirme qu'il existe une cinquième couche.

« L’existence d’une boule métallique interne au sein du noyau interne, le noyau le plus interne, a été émise il y a environ 20 ans. Nous fournissons maintenant une autre source de preuves pour prouver l’hypothèse », a déclaré le Dr Thanh-Son Phạm, de l’École de recherche des sciences de la Terre de l’ANU.

Le professeur Hrvoje Tkalčić, également de l'ANU, a déclaré que l'étude de l'intérieur profond du noyau interne de la Terre peut nous en apprendre davantage sur le passé et l'évolution de notre planète.

« Ce noyau interne est comme une capsule temporelle de l'histoire évolutive de la Terre : c'est un enregistrement fossilisé qui sert de passerelle vers les événements du passé de notre planète. Des événements qui se sont produits sur Terre il y a des centaines de millions, voire des milliards d’années », a-t-il déclaré.

Les chercheurs ont analysé les ondes sismiques qui traversent directement le centre de la Terre et « crachent » du côté opposé du globe par rapport à l'endroit où le séisme a été déclenché, également connu sous le nom d'antipode. Les vagues retournent ensuite à la source du séisme.

Les scientifiques de l'ANU décrivent ce processus comme étant similaire à une balle de ping-pong qui rebondit d'avant en arrière.

« En développant une technique pour amplifier les signaux enregistrés par les réseaux de sismographes densément peuplés, nous avons observé, pour la première fois, des ondes sismiques qui rebondissent jusqu'à cinq fois le long du diamètre de la Terre. Des études antérieures n’ont documenté qu’un seul rebond antipodal », a déclaré le Dr Phạm.

"Les résultats sont passionnants car ils offrent une nouvelle façon de sonder le noyau interne de la Terre et sa région la plus centrale."

L’un des tremblements de terre étudiés par les scientifiques s’est produit en Alaska. Les ondes sismiques déclenchées par ce séisme ont « rebondi » quelque part dans l’Atlantique Sud, avant de retourner en Alaska.

The researchers studied the anisotropy of the iron-nickel alloyA mixture of two metallic elements typically used to give greater strength or higher resistance to corrosion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> alliage qui constitue l’intérieur du noyau interne de la Terre. L'anisotropie est utilisée pour décrire la façon dont les ondes sismiques accélèrent ou ralentissent à travers le matériau du noyau interne de la Terre en fonction de la direction dans laquelle elles se déplacent. Cela pourrait être dû à une disposition différente des atomes de fer à des températures et des pressions élevées ou à l’alignement préféré des cristaux en croissance.

Ils ont découvert que les ondes sismiques rebondissantes sondaient à plusieurs reprises des points proches du centre de la Terre sous différents angles. En analysant la variation des temps de parcours des ondes sismiques pour différents tremblements de terre, les scientifiques en déduisent que la structure cristallisée dans la région la plus interne du noyau interne est probablement différente de celle de la couche externe.