Les ondes de rétroaction sismiques révèlent une couche distincte dans le noyau interne de la Terre

Les données des ondes sismiques causées par les tremblements de terre ont jeté un nouvel éclairage sur les parties les plus profondes du noyau interne de la Terre, selon des sismologues de l’Université nationale australienne (ANU).

En mesurant les différentes vitesses auxquelles ces ondes pénètrent et traversent le noyau interne de la Terre, les chercheurs pensent avoir documenté la preuve d’une couche distincte à l’intérieur de la Terre connue sous le nom de noyau interne le plus interne – une « boule métallique » solide qui se trouve au centre du noyau interne.

Il n’y a pas si longtemps, on pensait que la structure de la Terre se composait de quatre couches distinctes : la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne. Les résultats, publiés dans Nature Communications, confirment qu’il existe une cinquième couche.

« L’existence d’une sphère métallique interne dans le noyau interne, le noyau le plus interne, est postulée depuis environ 20 ans. Nous fournissons maintenant une autre source de preuves pour étayer l’hypothèse », a déclaré le Dr Thanh Son Phum, de l’ANU Research. École des géosciences.

L’étude de l’intérieur profond du noyau interne de la Terre peut nous en dire plus sur le passé et l’évolution de notre planète, a déclaré le professeur Hrvoje Tkalic, également de l’ANU.

« Ce noyau interne est comme une capsule temporelle de l’histoire de l’évolution de la Terre – c’est un enregistrement fossilisé qui sert de portail aux événements du passé de notre planète. Des événements qui se sont produits sur Terre il y a des centaines de millions à des milliards d’années », a-t-il déclaré.

Les chercheurs ont analysé les ondes sismiques qui traversent directement le centre de la Terre et « crachent » de l’autre côté du globe jusqu’à l’emplacement du tremblement de terre, également connu sous le nom d’antipode. Ensuite, les vagues retournent à la source du tremblement de terre.

Les scientifiques de l’ANU décrivent ce processus comme une balle de ping-pong rebondissant d’avant en arrière.

« En développant une technique pour améliorer les signaux enregistrés par des réseaux de sismographes densément peuplés, nous avons observé, pour la première fois, des ondes sismiques rebondissant jusqu’à cinq fois la longueur du diamètre de la Terre. Des études antérieures n’ont documenté qu’un seul rebond de l’antagoniste », a déclaré le Dr Fomm.

« Les résultats sont passionnants car ils offrent une nouvelle façon d’examiner le noyau interne et la région centrale de la Terre. »

L’un des tremblements de terre étudiés par les scientifiques s’est produit en Alaska. Les ondes sismiques provoquées par ce tremblement de terre ont « rebondi » quelque part dans l’océan Atlantique Sud, avant de retourner en Alaska.

Les chercheurs ont étudié l’anisotropie des alliages fer-nickel qui composent le noyau interne de la Terre. L’anisotropie est utilisée pour décrire comment les ondes sismiques accélèrent ou ralentissent à travers le matériau du noyau interne de la Terre en fonction de la direction dans laquelle elles se déplacent. Cela pourrait résulter de l’arrangement différent des atomes de fer à des températures et pressions élevées ou de l’alignement préféré des cristaux en croissance.

Ils ont découvert que les ondes sismiques rétrodiffusées cherchaient à plusieurs reprises les points proches du centre de la Terre sous différents angles. En analysant les différents temps de parcours des ondes sismiques pour différents tremblements de terre, les scientifiques ont conclu que la structure cristallisée dans la région interne du noyau interne est probablement différente de la couche externe.

Ils disent que cela peut expliquer pourquoi les vagues accélèrent ou ralentissent en fonction de leur angle d’entrée lorsqu’elles pénètrent dans le noyau interne plus profond.

Selon l’équipe de l’ANU, les résultats indiquent qu’il peut y avoir eu un événement mondial majeur à un moment donné au cours de la chronologie de l’évolution de la Terre qui a conduit à un changement « significatif » dans la structure cristalline ou la texture du noyau interne de la Terre.

« Il reste encore de nombreuses questions sans réponse sur le noyau interne le plus profond de la Terre, qui pourrait détenir les secrets pour percer le mystère de la formation de notre planète », a déclaré le professeur Tkalčić.

Les chercheurs ont analysé les données de près de 200 tremblements de terre de magnitude 6 et plus de la dernière décennie.