Accueil > ... > Forum 47123

C’est le noyau de la Terre qui réchauffe notre planète et pas l’effet de serre atmosphérique

28 octobre 2019, 07:17, par R.

Le manteau de la Terre est plus chaud de… 60°…

Prendre la température intérieure de la Terre : Une nouvelle étude surprenante révèle que le manteau est plus chaud que prévu

La température de l’intérieur de la Terre affecte tout, du mouvement des plaques tectoniques à la formation de la planète.

Une nouvelle étude menée par la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) suggère que le manteau - la partie essentiellement solide et rocheuse de l’intérieur de la Terre située entre son noyau surchauffé et sa couche crustale externe - pourrait être plus chaud qu’on ne le pensait auparavant. La nouvelle découverte, publiée le 3 mars dans la revue Science, pourrait changer la manière dont les scientifiques pensent de nombreux problèmes liés aux sciences de la Terre, notamment la formation des bassins océaniques.

"Au niveau des dorsales océaniques, les plaques tectoniques qui forment le fond de la mer se sont progressivement séparées", a déclaré Emily Sarafian, l’auteure principale de l’étude, étudiante de troisième cycle du programme commun MIT-WHOI. "Les roches du manteau supérieur montent lentement pour combler le vide entre les plaques, fondant au fur et à mesure que la pression diminue, puis se refroidissant et se solidifiant à nouveau pour former une nouvelle croûte au fond de l’océan. Nous voulions pouvoir modéliser ce processus, nous avions donc besoin connaître la température à laquelle le manteau rocheux qui monte commence à fondre. "

Mais déterminer cette température n’est pas facile. Comme il n’est pas possible de mesurer directement la température du manteau, les géologues doivent l’estimation à l’aide d’expériences en laboratoire simulant les pressions et les températures élevées régnant à l’intérieur de la Terre.
L’eau est un composant essentiel de l’équation : plus il y a d’eau (ou d’hydrogène) dans la roche, plus la température à laquelle elle va fondre est basse. On sait que la roche péridotite qui compose le manteau supérieur contient une petite quantité d’eau. "Mais nous ne savons pas précisément comment l’ajout d’eau modifie ce point de fusion", a déclaré le conseiller de Sarafian, le géochimiste de l’OMS, Glenn Gaetani. "Donc, il y a encore beaucoup d’incertitude."

Sarafian a mené une série d’expériences de laboratoire utilisant un appareil à piston-cylindre, une machine qui utilise du courant électrique, des plaques de métal lourd et des piles de pistons afin de grossir la force recréer les températures élevées et les pressions profondes de la Terre. En suivant la méthodologie expérimentale standard, Sarafian a créé un échantillon de manteau synthétique. Elle a utilisé une composition minérale normalisée connue et l’a séchée à l’étuve pour éliminer le plus d’eau possible.

Jusqu’à présent, dans des expériences comme celles-ci, les scientifiques qui étudient la composition des roches ont dû supposer que leur matériau de départ était complètement sec, car les grains de minéraux avec lesquels ils travaillent sont trop petits pour analyser l’eau. Après avoir effectué leurs expériences, ils corrigent le point de fusion déterminé de manière expérimentale pour tenir compte de la quantité d’eau connue dans le manteau.

"Le problème est que les matières de départ sont des poudres et qu’elles adsorbent l’eau atmosphérique", a déclaré Sarafian. "Alors, que tu aies ajouté de l’eau ou non, il y a de l’eau dans ton expérience."

Sarafian a adopté une approche différente. Elle a modifié son échantillon de départ en ajoutant des sphères d’un minéral appelé olivine, présent naturellement dans le manteau. Les sphères étaient encore minuscules - environ 300 micromètres de diamètre ou la taille de grains de sable fins - mais elles étaient suffisamment grandes pour permettre à Sarafian d’analyser leur teneur en eau à l’aide de la spectrométrie de masse à ions secondaires (SIMS). À partir de là, elle a pu calculer la teneur en eau de tout son échantillon de départ. À sa grande surprise, elle trouva qu’il contenait à peu près la même quantité d’eau que celle que l’on sait être dans le manteau.

Sur la base de ses résultats, Sarafian a conclu que la fusion du manteau devait commencer à une profondeur inférieure au fond sous-marin par rapport aux prévisions précédentes.

Pour vérifier ses résultats, Sarafian a transformé les magnétotelluriques - une technique qui analyse la conductivité électrique de la croûte et du manteau sous le fond marin. La roche en fusion conduit l’électricité beaucoup plus que la roche solide et, en utilisant des données magnétotelluriques, les géophysiciens peuvent produire une image montrant l’endroit où la fusion se produit dans le manteau.

Toutefois, une analyse magnétotellurique publiée dans Nature en 2013 par des chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography de San Diego a montré que les roches du manteau fondaient à une profondeur plus profonde sous le plancher océanique que les données expérimentales de Sarafian l’avaient suggérées.

Au début, les résultats expérimentaux de Sarafian et les observations magnétotelluriques semblaient se contredire, mais elle savait que les deux devaient être corrects. Conciliant les températures et les pressions mesurées par Sarafian dans ses expériences sur la profondeur de fusion tirée de l’étude Scripps, elle a abouti à une conclusion surprenante : le manteau océanique supérieur doit être à 60 ° C plus chaud que les estimations actuelles ", a déclaré Sarafian.

Une augmentation de 60 degrés pourrait ne pas sembler beaucoup comparée à une température de fusion du manteau supérieure à 1 400 ° C. Mais Sarafian et Gaetani disent que le résultat est significatif. Par exemple, un manteau plus chaud serait plus fluide, ce qui aiderait à expliquer le mouvement des plaques tectoniques rigides.

source

Un message, un commentaire ?

modération a priori

Ce forum est modéré a priori : votre contribution n’apparaîtra qu’après avoir été validée par un administrateur du site.

Qui êtes-vous ?
Votre message

Pour créer des paragraphes, laissez simplement des lignes vides.