Yurii Mongol
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Un jour, il y a environ un milliard d'années, le noyau interne de la Terre a connu une poussée de croissance. La boule fondue de métal liquide au centre de notre planète s'est rapidement cristallisée en raison de la baisse des températures, augmentant régulièrement vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elle atteigne le diamètre d'environ 760 miles (1220 kilomètres) auquel on pense qu'il s'étend aujourd'hui..
C'est de toute façon l'histoire conventionnelle de la création du noyau interne. Mais selon un nouvel article publié en ligne cette semaine dans la revue Earth and Planetary Science Letters, cette histoire est impossible.
Dans l'article, les chercheurs ont fait valoir que le modèle standard de la formation du noyau terrestre manque un détail crucial sur la cristallisation des métaux: une baisse de température obligatoire et massive qui serait extrêmement difficile à obtenir à des pressions centrales. [6 visions du noyau terrestre]
Plus étrange encore, ont déclaré les chercheurs, une fois que vous avez pris en compte ce détail manquant, la science semble suggérer que le noyau interne de la Terre ne devrait pas exister du tout..
Le paradoxe au centre de notre planète
«Tout le monde, y compris nous-mêmes, semblait manquer ce gros problème», a déclaré l'auteur de l'étude Steven Hauck, professeur de sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes à la Case Western Reserve University de l'Ohio, dans un communiqué. À savoir, il leur manquait «que les métaux ne commencent pas à se cristalliser instantanément à moins que quelque chose ne soit là qui abaisse beaucoup la barrière énergétique».
En chimie, cette énergie supplémentaire est connue sous le nom de barrière de nucléation: le point auquel un composé change visiblement sa phase thermodynamique. L'eau liquide, par exemple, gèle en un solide à 32 degrés Fahrenheit (0 degrés Celsius). Si vous avez déjà fabriqué des glaçons à la maison, vous savez que même l'eau stockée à son point de congélation peut prendre plusieurs heures pour se cristalliser complètement. Pour accélérer le processus, vous devez soit exposer l'eau à des températures nettement plus froides (c'est ce qu'on appelle la «surfusion») ou l'exposer à un morceau de glace déjà solide pour abaisser la barrière de nucléation, ce qui réduit la quantité de refroidissement nécessaire.
La surfusion est facilement réalisable pour un seul glaçon, mais pour le gigantesque noyau interne de la Terre, les choses deviennent un peu plus délicates, ont déclaré les chercheurs..
«Aux pressions du noyau, il devrait refroidir 1 000 degrés Kelvin [1 000 degrés C ou 1 800 degrés F] ou plus en dessous de la température de fusion afin de cristalliser spontanément à partir d'un liquide pur», a déclaré Hauck. "Et c'est beaucoup de refroidissement, d'autant plus qu'à l'heure actuelle, la communauté scientifique pense que la Terre refroidit peut-être environ 100 degrés K par milliard d'années."
Selon ce modèle, «le noyau interne ne devrait pas du tout exister, car il n'aurait pas pu être surfondu à ce point», a déclaré l'auteur de l'étude Jim Van Orman, également professeur de sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes à Case Western. La barrière de nucléation du noyau interne en fusion, a-t-il dit, a dû s'abaisser d'une autre manière - mais comment?
Le cœur du problème
Dans leur article, les chercheurs ont proposé une possibilité: peut-être une pépite massive d'alliage métallique solide est-elle tombée du manteau et a plongé dans le noyau liquide. Comme un glaçon tombé dans un verre d'eau qui gèle lentement, ce morceau solide de métal aurait pu abaisser suffisamment la barrière de nucléation du noyau pour déclencher une cristallisation rapide..
Il y a cependant une grande mise en garde: il faudrait un morceau de métal vraiment énorme pour fonctionner.
"Pour être relâchée dans le noyau et ensuite descendre jusqu'au centre de la Terre sans se dissoudre ... cette gouttelette devrait avoir un rayon d'environ 10 km [6,2 miles]", a déclaré Van Orman . Cela signifie un diamètre de la longueur de l'île de Manhattan.
Les chercheurs de Case Western ont déclaré que s'ils préfèrent cette nouvelle explication au modèle conventionnel, ils sont impatients que les membres de la communauté scientifique se rallient à leurs propres théories..
"Nous avons parlé des idées invraisemblables et nous avons suggéré une idée potentiellement plausible", a déclaré Hauck. "Si cela arrivait de cette façon, il est possible qu'une signature de cet événement soit détectable grâce à des études sismiques. L'étude de la partie la plus centrale de la planète est à peu près la plus difficile d'accès avec ces vagues, donc cela prendra du temps."
Espérons que nous pourrons espérer une réponse dans le prochain milliard d'années.