Les réverbérations des tremblements de terre alors qu’ils rebondissent à travers le centre de la Terre
ont révélé de nouveaux détails sur la structure du noyau interne de la planète,
selon une étude publiée dans Nature Communications cette semaine.
Depuis plusieurs décennies, les preuves s’accumulent pour suggérer que le noyau interne solide de la planète
est constitué de couches distinctes, mais leurs propriétés sont restées mystérieuses.
Pour mieux comprendre la structure du noyau interne,
les chercheurs ont utilisé plusieurs sismomètres pour examiner comment les ondes sismiques sont déformées lorsqu’elles traversent la boule solide de fer-nickel au cœur de la Terre.
“La Terre oscille comme une cloche après un grand tremblement de terre, et pas seulement pendant des heures,
mais des jours”, explique le co-auteur Hrvoje Tkalčić, géophysicien à l’Université nationale australienne de Canberra, en Australie.
Pour détecter ces oscillations, les chercheurs ont enregistré les formes d’onde à proximité du site d’origine du tremblement de terre et à l’antipode,
la position directement opposée à la surface de la Terre. Cela leur a permis de regarder les multiples voyages à travers le centre de la Terre.
“C’est comme une balle de ping-pong qui rebondit d’avant en arrière”,
explique le co-auteur Thanh-Son Pham, boursier postdoctoral à l’Université nationale australienne.
Chaque réverbération prend environ vingt minutes pour traverser d’un côté à l’autre de la planète,
et les sismomètres ont enregistré jusqu’à cinq rebonds d’un même événement.
-Mesures empilées:
Les tremblements de terre d’origine ont chacun atteint une magnitude supérieure à six,
mais les vagues se sont progressivement affaiblies à mesure qu’elles traversaient le noyau de la Terre.
Les chercheurs ont utilisé une technique appelée “empilement”,
dans laquelle ils ont combiné les formes d’onde d’un seul événement pour créer une image plus détaillée de la distorsion du noyau le plus profond.
Ils ont découvert que les ondes se déplaçaient différemment à travers le noyau interne le plus profond –
qu’ils estiment à environ 650 kilomètres d’épaisseur – qu’à travers la partie externe.
Les ondes traversant la partie la plus interne du noyau ralentissaient dans une direction,
tandis que les ondes traversant la couche externe ralentissaient dans une autre direction.
“Cela signifie simplement que les cristaux de fer – le fer, qui est dominant dans le noyau interne –
sont probablement organisés d’une manière différente de celle de la coque externe du noyau interne”, explique Tkalčić.
Le géophysicien Vernon Cormier de l’Université du Connecticut à Storrs dit que l’étude est importante car elle offre
une mesure de la section la plus profonde de la Terre qui était très difficile à réaliser.
“Il faut trouver des ondes sismiques enregistrées à très longue distance et d’amplitude assez faible,
puis augmenter l’amplitude afin de pouvoir mesurer la vitesse des ondes dans l’intérieur très profond de la Terre”, explique Cormier.
Bien que la technique soit couramment utilisée pour l’exploration des minéraux, elle n’est pas couramment utilisée en géophysique.
La dernière découverte aidera à comprendre comment le noyau interne solide de la Terre s’est formé –
un processus qui aurait commencé il y a entre 600 millions et 1,5 milliard d’années –
et quel rôle cela aurait pu avoir dans la formation du champ magnétique.
