Des scientifiques surpris confirment que la rotation du noyau interne de la Terre a ralenti : les conséquences !

Des scientifiques de l'université de Californie du Sud ont montré que le noyau interne de la Terre recule (ralentit) par rapport à la surface de la planète, comme le montrent de nouvelles recherches publiées dans Nature.

Image des couches et du noyau de la Terre. Crédit : Université de Californie du Sud
Image des couches et du noyau de la Terre. Crédit : Université de Californie du Sud

Le mouvement du noyau interne fait l'objet d'un débat au sein de la communauté scientifique depuis deux décennies, certaines recherches indiquant que le noyau interne tourne plus vite que la surface de la planète.

Mais aujourd'hui, une nouvelle étude de l'USC prouve sans équivoque que le noyau interne a commencé à ralentir vers 2010, se déplaçant plus lentement que la surface de la Terre.

"Lorsque j'ai vu pour la première fois les sismogrammes qui indiquaient ce changement, j'étais perplexe", a déclaré John Vidale, doyen de la faculté des sciences de la Terre du Dornsife College of Letters, Arts and Sciences de l'université de Californie du Sud. "Mais lorsque nous avons trouvé deux douzaines d'observations supplémentaires indiquant le même schéma, le résultat était inéluctable. Le noyau interne avait ralenti pour la première fois depuis de nombreuses décennies. D'autres scientifiques ont récemment préconisé des modèles similaires et différents, mais notre dernière étude fournit la résolution la plus convaincante".

La relativité du ralentissement et de la décélération

On considère que le noyau interne est en train de s'inverser et de reculer par rapport à la surface de la planète parce qu'il se déplace légèrement plus lentement que le manteau terrestre, pour la première fois depuis environ 40 ans. Par rapport à sa vitesse au cours des décennies précédentes, le noyau interne ralentit.

Le noyau interne est une sphère solide de fer et de nickel entourée d'un noyau externe liquide de fer et de nickel.

D'une taille équivalente à celle de la Lune, le noyau interne se trouve à plus de 4 828 km sous nos pieds et représente un défi pour les chercheurs : il est impossible de le visiter ou de le voir. Les scientifiques doivent utiliser les ondes sismiques des tremblements de terre pour créer des représentations des mouvements du noyau interne.

Trajets des rayons sismiques et localisation des événements. a, trajets des rayons PKIKP et PKP de la région de la source SSI vers les deux réseaux (ILAR et YKA). La région IC échantillonnée avec une zone de Fresnel représentative de 1,5 Hz est marquée par des cercles en pointillés centrés sur les points de forage PKIKP dans l'ICB. Dans l'encadré, les trajectoires des rayons de PKP (PKP(AB) et PKP(BC)), PKiKP(CD) et PKIKP(DF). b, Carte de la région SSI avec les emplacements des sources colorés en fonction de la profondeur focale. Crédit : Nature (2024).
Trajets des rayons sismiques et localisation des événements. a, trajets des rayons PKIKP et PKP de la région de la source SSI vers les deux réseaux (ILAR et YKA). La région IC échantillonnée avec une zone de Fresnel représentative de 1,5 Hz est marquée par des cercles en pointillés centrés sur les points de forage PKIKP dans l'ICB. Dans l'encadré, les trajectoires des rayons de PKP (PKP(AB) et PKP(BC)), PKiKP(CD) et PKIKP(DF). b, Carte de la région SSI avec les emplacements des sources colorés en fonction de la profondeur focale. Crédit : Nature (2024).

Un nouveau regard sur une approche répétitive

Contrairement à d'autres recherches, Vidale et Wei Wang, de l'Académie chinoise des sciences, ont utilisé des formes d'onde et des tremblements de terre répétés. Les séismes répétés sont des événements sismiques qui se produisent au même endroit et produisent des sismogrammes identiques.

Dans cette étude, les chercheurs ont compilé et analysé les données sismiques enregistrées autour des îles Sandwich du Sud à partir de 121 tremblements de terre répétés survenus entre 1991 et 2023. Ils ont également utilisé des données provenant d'essais nucléaires soviétiques jumelés entre 1971 et 1974, ainsi que d'essais nucléaires français et américains répétés.

Selon M. Vidale, le ralentissement du noyau interne est dû à l'agitation du noyau externe de fer liquide qui l'entoure et qui génère le champ magnétique de la Terre, ainsi qu'aux forces gravitationnelles exercées par les régions denses du manteau rocheux sus-jacent.

L'impact sur la surface de la Terre

Les implications de ce changement dans le mouvement du noyau interne pour la surface de la Terre ne peuvent être que spéculées. Selon Vidale, le recul du noyau interne peut modifier la durée d'une journée de quelques fractions de seconde : "C'est très difficile à remarquer, de l'ordre d'un millième de seconde, presque perdu dans le bruit des océans et de l'atmosphère en ébullition."

Les recherches futures des scientifiques de l'USC visent à retracer la trajectoire du noyau interne de manière plus détaillée afin de révéler les raisons exactes de son évolution.

"La danse du noyau interne pourrait être encore plus animée que ce que nous savons jusqu'à présent", a déclaré M. Vidale.

Référence de l'article :

Wei Wang et al, Inner core backtracking by seismic waveform change reversals, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07536-4

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