Découverte révolutionnaire : l'eau de surface de la Terre transforme la couche externe du noyau ! Quelles conséquences ?
Pendant plus d'un milliard d'années, l'eau a voyagé en profondeur dans la planète, déclenchant des réactions chimiques à la frontière entre le noyau et le manteau. Ces résultats sont présentés par une recherche de l'Université d'État de l'Arizona et de l'Université Yonsei.
Des chercheurs de l'Université d'État de l'Arizona (Arizona, États-Unis) et de l'Université Yonsei (Séoul, Corée du Sud) ont présenté dans un article pour Nature Geoscience les résultats d'une recherche qui contribue à la compréhension des processus internes de la Terre.
Cette recherche, dirigée par des scientifiques de l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'Université d'État de l'Arizona, a révélé des résultats importants sur l'interaction entre l'eau à la surface de la planète Terre et le noyau. L'étude montre que l'eau, pendant plus d'un milliard d'années, a voyagé en profondeur dans la planète à travers les plaques tectoniques, déclenchant une réaction chimique qui modifie la couche externe du noyau liquide métallique.
Interaction profonde à la frontière noyau-manteau
Les chercheurs, dirigés par Dan Shim, Taehyun Kim et Joseph O'Rourke, ont réalisé des expériences à haute pression, démontrant que l'eau de la croûte subductée réagit chimiquement avec des matériaux nucléaires lorsqu'elle atteint la frontière entre le noyau et le manteau, à environ 2896 kilomètres sous la surface de la Terre. Cette réaction entraîne la formation d'une couche riche en hydrogène, dépourvue de silicium, qui modifie la structure du noyau en créant une couche mince et distincte.
La couche liquide modifiée est prévue comme étant moins dense, présentant des vitesses sismiques réduites, ce qui correspond à des caractéristiques anormales cartographiées par les sismologues. Ces résultats remettent en question l'idée précédente d'un échange limité de matériau entre le noyau et le manteau, suggérant un cycle global de l'eau plus complexe que précédemment envisagé.
Geologists reveal that surface water is transforming Earth's outer core https://t.co/2iRsUKxA7D
— Newsweek (@Newsweek) November 15, 2023
Dan Shim déclare : "Pendant des années, on a cru que les échanges de matériaux entre le noyau et le manteau de la Terre étaient minimes. Cependant, des recherches récentes ont révélé une histoire différente".
Cycle global de l'eau et implications géochimiques
La recherche avance la compréhension des processus internes de la Terre, indiquant un cycle global de l'eau plus étendu. La "modification" du noyau a non seulement des implications pour les cycles géochimiques qui relient l'eau de surface au noyau métallique profond, mais elle suggère également une interaction dynamique entre le noyau et le manteau, avec un échange substantiel de matériaux.
Dan Shim, professeur à l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'Université d'État de l'Arizona
La recherche a été menée par une équipe internationale de géoscientifiques en utilisant des techniques expérimentales avancées à l'Advanced Photon Source de l'Argonne National Lab et au PETRA III du Deutsches Elektronen-Synchrotron en Allemagne. Ces installations ont été cruciales pour reproduire les conditions extrêmes à la frontière entre le noyau et le manteau, permettant l'observation directe des changements chimiques et structuraux induits par l'eau.
Désormais, on sait que ces preuves révolutionnaires ne changent pas seulement la compréhension des processus géodynamiques internes de la Terre, mais soulignent également l'importance de la recherche avancée et des collaborations internationales pour percer les mystères profonds de notre planète.
Le cycle global de l'eau, désormais reconnu comme plus complexe que prévu, promet d'inspirer des recherches à moyen et long terme sur l'interconnexion entre la surface terrestre et les couches plus profondes qui façonnent notre planète.