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Le magnétisme dans les cristaux anciens révèle l’apparence du noyau interne de la Terre

Les chercheurs ont pu utiliser l’analyse d’anciens cristaux de roche – et les enregistrements magnétiques qu’ils contiennent – pour retracer l’histoire du noyau interne de la Terre sur des centaines de millions d’années.

Le noyau de la Terre, un liquide chaud et dense de fer et de nickel, se compose de deux couches – le noyau interne solide est entassé à l’intérieur d’un noyau externe en fusion. Vient ensuite le manteau (la plus épaisse de toutes les couches) et la croûte sur laquelle nous vivons tous. Nous parlons d’environ 2 900 kilomètres (environ 1 800 milles) sous terre.

Sur la base des découvertes des chercheurs, il semble que le noyau interne de la Terre se cristallisait en une masse remarquablement grande il y a environ 550 millions d’années. Ce cristal a fourni suffisamment de chaleur pour restaurer le champ magnétique – qui s’était appauvri il y a environ 15 millions d’années – et a préparé le terrain pour une grande explosion de vie.

Le champ magnétique terrestre, qui protège la vie des vents solaires nocifs, est en fait régi par le fer liquide tourbillonnant dans le noyau externe. Comme le montre cette nouvelle étude, l’alliage solide fer-nickel au centre a également un rôle clé à jouer en tant que source d’énergie.

« Le noyau interne est très important », Le géophysicien John Tarduno dit : de l’Université de Rochester à New York. « Juste avant que le noyau interne ne commence à se développer, le champ magnétique était sur le point de s’effondrer, mais dès que le noyau interne a commencé à se développer, le champ s’est renouvelé. »

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« Cette recherche met vraiment en évidence le besoin de quelque chose comme un noyau interne en croissance qui maintient un champ magnétique pendant toute la durée de vie – plusieurs milliards d’années – d’une planète. »

Les vastes distances et les températures élevées rendent presque impossible la mesure du noyau terrestre, de sorte que les scientifiques se fient aux cristaux dans les roches – dans ce cas, les cristaux de feldspath dans les roches. anorthosite. Ces cristaux agissent comme des enregistreurs de haute précision du magnétisme.

En comparant des roches datant de 565 millions d’années à des roches datant de 532 millions d’années, l’équipe a pu voir le changement de force magnétique – une résurgence spectaculaire du champ magnétique terrestre. Le changement a pris des dizaines de millions d’années, mais c’est relativement rapide en termes d’échelles de temps géologiques.

Les modèles thermiques basés sur la recherche indiquent que la structure du noyau interne a changé il y a environ 450 millions d’années, créant une frontière entre le noyau interne et externe. Changements dans le manteau correspondre aussi avec ces rendez-vous.

« Parce que nous avons limité plus précisément la durée de vie du noyau interne, nous pouvons explorer le fait que le noyau interne actuel se compose en fait de deux parties », Tarduno dit.

« Les mouvements des plaques tectoniques à la surface de la Terre ont indirectement affecté le noyau interne, et l’histoire de ces mouvements est imprimée profondément à l’intérieur de la terre dans la structure du noyau interne. »

En savoir plus sur la façon dont le noyau interne a évolué vers son état actuel peut également nous apprendre comment il pourrait changer à nouveau à l’avenir – ainsi que nous donner un point de comparaison à utiliser lors de l’étude d’autres planètes.

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Nous avons juste besoin de regarder Mars Pour voir ce qui se serait passé si le noyau interne n’avait pas grandi et fourni une poussée pour que le champ magnétique terrestre soit suffisamment fort pour repousser le rayonnement solaire nocif de la surface.

Sans champ magnétique global pour la protéger, les vents solaires ont dépouillé l’atmosphère de Mars pendant des milliards d’années, tout en privant l’eau et l’oxygène nécessaires au bon développement de la vie.

« La Terre aurait sûrement perdu beaucoup d’eau si le champ magnétique terrestre ne s’était pas renouvelé. » Tarduno dit. « La planète sera beaucoup plus sèche et différente de la planète d’aujourd’hui. »

La recherche a été publiée dans Communication Nature.

Delphine Perrault

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