La longueur des jours change, et il est probable que la cause se trouve dans les profondeurs de la Terre !

Si une journée de 24 heures n'était pas assez longue pour vous, cela va probablement changer, mais pas tout de suite. C'est quelque chose dans le noyau de la Terre qui les allonge.

La science a découvert que quelque chose dans le noyau de la Terre pourrait allonger imperceptiblement la durée des jours.
La science a découvert que quelque chose dans le noyau de la Terre pourrait allonger imperceptiblement la durée des jours.

L'homme moderne a organisé sa vie quotidienne sur la base des 24 heures qui composent une journée. Mais à proprement parler, la durée du jour terrestre - la durée du cycle jour-nuit - est en moyenne un peu plus courte : elle dure environ 23 heures, 56 minutes et 4 secondes. C'est le temps qu'il faut à notre planète pour effectuer une rotation complète sur son axe, un phénomène connu sous le nom de jour sidéral.

C'est ce critère que nous avons adopté pour vivre notre vie, en respectant strictement le tic-tac de l'horloge. Et nous l'avons fait parce que notre planète est une grosse boule oscillante qui tourne autour du Soleil à 107 000 kilomètres par heure, et qui est à son tour en orbite autour d'un gros satellite qui exerce sa propre attraction gravitationnelle, ce qui signifie que cette rotation n'est pas uniforme et ne se produit pas toujours dans les 24 heures.

Changements imperceptibles

Tout au long de notre histoire, la science a pu trouver les raisons pour lesquelles la durée du jour peut fluctuer. La Lune s'éloigne de la Terre de 3,8 cm par an, ce qui rallonge nos jours d'environ 1,72 milliseconde par siècle. À court terme, l'homme peut même contribuer à allonger les jours en réduisant la quantité d'eau piégée dans les glaciers et les calottes glaciaires, qui fondent sous l'effet du changement climatique.

Cependant, une mystérieuse variation de la durée du jour sidéral a été détectée entre 3 et 4 millisecondes, sur une échelle pouvant aller jusqu'à des millénaires, ce qui s'est avéré un peu plus difficile à cerner... jusqu'à aujourd'hui.

Une équipe de géophysiciens de l'Institut de géodésie et de photogrammétrie de l'ETH Zürich, en Suisse, pense avoir trouvé la cause de ces petites perturbations de la rotation de la planète, et ce à des milliers de kilomètres sous la surface : dans le noyau de fer en fusion de la Terre. Ils ont découvert que de petits mouvements à la frontière entre le noyau et le manteau pouvaient affecter la rotation. Alors que l'on avait déjà tenté de relier ces mouvements aux données observées, l'amélioration des techniques de modélisation théorique et la collecte de données d'observation ont considérablement progressé, ce qui permet d'identifier la cause de ce changement presque imperceptible.

De nombreuses variables

Pour identifier avec précision la fluctuation correcte, l'équipe de recherche a dû soustraire toutes les autres fluctuations connues.

Ils ont utilisé un réseau neuronal et ont soigneusement modélisé les changements de volume de glace et d'eau de la Terre pour déterminer comment ils modifient la rotation de la Terre, ont incorporé les effets de l'attraction de la Lune et de la croûte élastique de la Terre, les données historiques sur les éclipses et les occultations lunaires, et ont utilisé des mesures précises du champ magnétique de la Terre pour les isoler et se concentrer sur les signes de l'influence du noyau.

Il y a 4,5 milliards d'années, la journée sur Terre durait moins de 10 heures. Depuis, la lune et son attraction gravitationnelle ralentissent la rotation de notre planète et allongent les jours.
Il y a 4,5 milliards d'années, la journée sur Terre durait moins de 10 heures. Depuis, la lune et son attraction gravitationnelle ralentissent la rotation de notre planète et allongent les jours.

Leurs résultats suggèrent que l'influence des changements dans la masse de glace et d'eau de la Terre est plus faible qu'on ne le pensait auparavant, et que les fluctuations sur des échelles de temps millénaires sont compatibles avec un modèle simplifié de la magnétohydrodynamique du noyau externe fluide de la Terre.

Le noyau de fer en fusion de la Terre est très probablement à l'origine de petites perturbations qui affectent la rotation de la planète et allongent la durée du jour.
Le noyau de fer en fusion de la Terre est très probablement à l'origine de petites perturbations qui affectent la rotation de la planète et allongent la durée du jour.

Cependant, l'étude conclut que mesurer quelque chose d'aussi subtil et en identifier la cause profonde n'est pas une tâche simple, et que la marge d'erreur peut être importante. « Nous excluons que les oscillations climatiques soient à l'origine de la modification de la longueur du jour, mais compte tenu de toutes les incertitudes et de toutes les lacunes - y compris l'absence d'un modèle physique complet qui tienne compte des diverses composantes de la dynamique du noyau - il y a tout lieu d'améliorer les modèles actuellement disponibles du noyau de la Terre, ce qui aura des implications considérables pour la géodynamique interne et externe », conclut l'étude.

Référence de l'article :

Length of day variations explained in a Bayesian framework. Kiani Shahvandi, M., Noir, J., Mishra, S., & Soja, B. (2024). Geophysical Research Letters, 51, e2024GL111148.

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