C’est confirmé : la rotation du noyau interne de la Terre a ralenti

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Crédits : Rost-9D/istock

De nouvelles observations faites par des scientifiques de l’Université de Californie du Sud (USC) confirment que le noyau interne de la Terre a ralenti par rapport à la surface de la planète.

Un mystère sous nos pieds

Le noyau interne de la Terre est une région extrêmement profonde et mystérieuse située à environ 5 000 kilomètres sous la surface terrestre. Il se compose principalement de fer et de nickel, formant une sphère solide d’environ 1 220 kilomètres de rayon, soit environ la taille de la Lune. Cet immense noyau solide est entouré d’une couche externe liquide de fer et de nickel, connue sous le nom de noyau externe, qui s’étend jusqu’à environ 2 300 kilomètres de profondeur.

En raison de sa profondeur, le noyau interne ne peut pas être directement observé ou exploré physiquement. Les scientifiques dépendent ainsi largement des ondes sismiques générées par les tremblements de terre pour sonder les profondeurs de la Terre, et étudier les propriétés et les mouvements du noyau interne. Ces ondes sismiques se propagent à travers différentes couches de la Terre et sont enregistrées par des réseaux de sismographes à la surface.

Lorsqu’un tremblement de terre se produit, il génère des ondes sismiques qui se propagent à travers la Terre et sont enregistrées par des stations sismologiques à divers endroits du globe. En analysant la manière dont ces ondes se déplacent à travers la Terre, les scientifiques peuvent reconstruire les structures internes et étudier les variations de densité, de composition et de température à différentes profondeurs, y compris à travers le noyau interne.

Cette approche indirecte permet alors aux scientifiques de cartographier avec une grande précision les frontières et les caractéristiques du noyau interne, ainsi que de détecter des changements subtils dans son comportement au fil du temps.

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Une découverte inattendue

Le mouvement du noyau interne fait l’objet de débats au sein de la communauté scientifique depuis deux décennies. Certaines recherches indiquent en effet que le noyau interne tourne plus vite que la surface de la planète (environ un dixième de degré par an).

Certains scientifiques pensent néanmoins qu’il n’existe aucune super-rotation, arguant que les différences dans les temps de propagation des ondes des tremblements de terre sont plutôt causées par des changements physiques à la surface du noyau interne. D’autres estiment que cette super-rotation se produit principalement à des périodes distinctes, rejetant ainsi l’idée d’un phénomène régulier.

Récemment, une analyse de plusieurs milliers de tremblements de terre suggérait même que le noyau interne avait cessé de tourner plus vite que le reste de la planète dès 2009/2010. De nouveaux travaux le confirment, appuyés par l’analyse de plus de deux douzaines de sismogrammes.

Plus précisément, les chercheurs ont compilé des données sismiques enregistrées autour des îles Sandwich du Sud provenant de 121 tremblements de terre répétés survenus entre 1991 et 2023. De plus, ils ont analysé les données de deux essais nucléaires soviétiques entre 1971 et 1974, ainsi que des essais nucléaires français et américains issus d’autres études sur le noyau interne. Ces données confirment alors que le noyau interne se déplace désormais légèrement plus lentement. Cette observation contredit les modèles précédents et ouvre la voie à de nouvelles hypothèses sur la dynamique interne de notre planète.

Quelles conséquences ?

Le ralentissement observé serait attribué à plusieurs forces complexes qui agissent sur cette région profonde et centrale de notre planète. Tout d’abord, le noyau externe de la Terre, composé de fer liquide en rotation, semble jouer un rôle crucial. Ce noyau externe génère le champ magnétique terrestre par un processus de convection et de mouvement de métaux liquides. Les mouvements turbulents et le barattage de ce noyau externe exercent une force sur le noyau interne solide, influençant ainsi son mouvement et sa vitesse.

En plus de l’activité du noyau externe, les tractions gravitationnelles des régions denses du manteau rocheux situé au-dessus du noyau interne contribueraient également à ce phénomène. Ces tractions peuvent en effet tirer sur le noyau interne, affectant ainsi sa dynamique et sa vitesse de rotation. L’interaction de ces forces combinées pourrait alors créer un environnement complexe qui influe sur le mouvement de la « graine » de la Terre.

Quant aux implications pour la surface de la Terre, elles restent principalement spéculatives à ce stade. Les chercheurs supposent toutefois que les changements dans la vitesse de rotation du noyau interne pourraient modifier légèrement la longueur des jours, bien que cela soit extrêmement subtil. En effet, cela pourrait se traduire par une variation de seulement quelques millisecondes, ce qui serait à peine perceptible au quotidien et noyé dans les variations naturelles de l’atmosphère et des océans.

Pour les scientifiques, cette découverte ouvre ainsi de nouvelles perspectives de recherche passionnantes. Ils prévoient de continuer à surveiller et à étudier la trajectoire du noyau interne avec une précision accrue. Cette approche plus détaillée pourrait nous fournir des informations cruciales sur les mécanismes sous-jacents à ce ralentissement observé, ainsi que sur son impact potentiel sur d’autres aspects de la Terre, tels que le champ magnétique et les processus géodynamiques à grande échelle.