C’est le noyau de la Terre qui réchauffe notre planète et pas l’effet de serre atmosphérique
27 mai 2020, 09:43, par Théo
La super-rotation du noyau interne est une théorie de la rotation vers l’est du noyau interne de la Terre par rapport à son manteau, pour un taux de rotation nettement plus rapide que la Terre dans son ensemble. Un modèle de 1995 de la dynamo de la Terre prévoyait des super-rotations allant jusqu’à 3 degrés par an ; l’année suivante, cette prédiction a été confirmée par des écarts observés dans le temps que prennent les ondes p pour traverser le noyau interne et externe.
Les observations sismiques ont utilisé une dépendance directionnelle (anisotropie) de la vitesse des ondes sismiques dans le noyau interne, ainsi que des variations spatiales de la vitesse. D’autres estimations proviennent des oscillations libres de la Terre. Les résultats sont incohérents et l’existence d’une super-rotation reste controversée, mais elle est probablement inférieure à 0,1 degré par an.
Lorsque les modèles géodynamiques prennent en compte le couplage gravitationnel entre le noyau interne et le manteau, il abaisse la super-rotation prévue à aussi peu que 1 degré par million d’années. Pour que le noyau interne tourne malgré le couplage gravitationnel, il doit pouvoir changer de forme, ce qui impose des contraintes sur sa viscosité.
Au centre de la Terre se trouve le noyau, une boule d’un rayon moyen de 3480 kilomètres composée principalement de fer. Le noyau externe est liquide tandis que le noyau interne, avec un rayon de 1220 km, est solide. Parce que le noyau externe a une faible viscosité, il pourrait tourner à une vitesse différente du manteau et de la croûte. Cette possibilité a été proposée pour la première fois en 1975 pour expliquer un phénomène de champ magnétique terrestre appelé dérive vers l’ouest : certaines parties du champ tournent d’environ 0,2 degré par an vers l’ouest par rapport à la surface de la Terre. En 1981, David Gubbins de l’Université de Leeds a prédit qu’une rotation différentielle du noyau interne et externe pourrait générer un grand champ magnétique toroïdal près de la frontière partagée, accélérant le noyau interne au taux de dérive vers l’ouest. Ce serait en opposition à la rotation de la Terre, qui est vers l’est, de sorte que la rotation globale serait plus lente.
En 1995, Gary Glatzmeier à Los Alamos et Paul Roberts à UCLA ont publié le premier modèle tridimensionnel "auto-cohérent" de la dynamo dans le noyau. Le modèle prédit que le noyau interne tourne 3 degrés par an plus rapidement que le manteau, un phénomène qui est devenu connu sous le nom de super-rotation.
1996, Xiaodong Song et Paul G. Richards, scientifiques de l’Observatoire de la Terre Lamont – Doherty, ont présenté des preuves sismiques pour une super-rotation de 0,4 à 1,8 degrés par an, tandis qu’une autre étude a estimé la super-rotation à être de 3 degrés par an.
La super-rotation du noyau interne est une théorie de la rotation vers l’est du noyau interne de la Terre par rapport à son manteau, pour un taux de rotation nettement plus rapide que la Terre dans son ensemble. Un modèle de 1995 de la dynamo de la Terre prévoyait des super-rotations allant jusqu’à 3 degrés par an ; l’année suivante, cette prédiction a été confirmée par des écarts observés dans le temps que prennent les ondes p pour traverser le noyau interne et externe.
Les observations sismiques ont utilisé une dépendance directionnelle (anisotropie) de la vitesse des ondes sismiques dans le noyau interne, ainsi que des variations spatiales de la vitesse. D’autres estimations proviennent des oscillations libres de la Terre. Les résultats sont incohérents et l’existence d’une super-rotation reste controversée, mais elle est probablement inférieure à 0,1 degré par an.
Lorsque les modèles géodynamiques prennent en compte le couplage gravitationnel entre le noyau interne et le manteau, il abaisse la super-rotation prévue à aussi peu que 1 degré par million d’années. Pour que le noyau interne tourne malgré le couplage gravitationnel, il doit pouvoir changer de forme, ce qui impose des contraintes sur sa viscosité.
Au centre de la Terre se trouve le noyau, une boule d’un rayon moyen de 3480 kilomètres composée principalement de fer. Le noyau externe est liquide tandis que le noyau interne, avec un rayon de 1220 km, est solide. Parce que le noyau externe a une faible viscosité, il pourrait tourner à une vitesse différente du manteau et de la croûte. Cette possibilité a été proposée pour la première fois en 1975 pour expliquer un phénomène de champ magnétique terrestre appelé dérive vers l’ouest : certaines parties du champ tournent d’environ 0,2 degré par an vers l’ouest par rapport à la surface de la Terre. En 1981, David Gubbins de l’Université de Leeds a prédit qu’une rotation différentielle du noyau interne et externe pourrait générer un grand champ magnétique toroïdal près de la frontière partagée, accélérant le noyau interne au taux de dérive vers l’ouest. Ce serait en opposition à la rotation de la Terre, qui est vers l’est, de sorte que la rotation globale serait plus lente.
En 1995, Gary Glatzmeier à Los Alamos et Paul Roberts à UCLA ont publié le premier modèle tridimensionnel "auto-cohérent" de la dynamo dans le noyau. Le modèle prédit que le noyau interne tourne 3 degrés par an plus rapidement que le manteau, un phénomène qui est devenu connu sous le nom de super-rotation.
1996, Xiaodong Song et Paul G. Richards, scientifiques de l’Observatoire de la Terre Lamont – Doherty, ont présenté des preuves sismiques pour une super-rotation de 0,4 à 1,8 degrés par an, tandis qu’une autre étude a estimé la super-rotation à être de 3 degrés par an.
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