La rotation du noyau de la Terre aurait changé de sens

Le noyau de la Terre se trouve à des milliers de kilomètres sous la surface
Le noyau de la Terre se trouve à des milliers de kilomètres sous la surface Tous droits réservés Canva
Par Luke Hurst avec AFP
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Une nouvelle étude estime que le noyau terrestre changerait de sens tous les 70 ans. Des conclusions qui ne font que relancer la controverse qui agite les spécialistes du sujet.

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Le noyau terrestre, une sphère de métal brûlant de la taille de Pluton, a cessé de tourner et pourrait même être parti dans l’autre sens, suggère une étude parue lundi dans Nature Geoscience. Cette "planète dans la planète" essentiellement constituée de fer, située à quelque 5000 km sous la surface, et qui représente environ 70 % de la taille de la Lune, est libre de ses mouvements car elle flotte dans l’enveloppe liquide du noyau externe.

Le mécanisme exact de cette rotation reste un sujet de débat, et jusque là, les scientifiques pensaient généralement que le noyau tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'il est vu du pôle Nord, comme le reste de la planète Terre. 

Mais une étude analysant les données des ondes sismiques de ces 60 dernières années par des chercheurs de l'Université de Pékin en Chine a conclu que la rotation du noyau s'est arrêtée vers l'année 2009, puis a redémarré dans la direction opposée. "Nous pensons que le noyau tourne dans un sens puis dans l'autre, comme une balançoire par rapport à la surface de la Terre", ont déclaré à l'AFP Xiaodong Song et Yi Yang, les auteurs de l'étude. Selon eux, un cycle complet de cette rotation durerait environ 70 ans.

Selon les chercheurs, le dernier changement de rotation avant celui de 2009 serait intervenu au début des années 1970. Le prochain aurait lieu au milieu des années 2040, complétant le cycle, selon l’étude.

Des découvertes controversées

Cette rotation serait plus ou moins calée sur les changements de longueur du jour, d’infimes variations dans le temps exact dont la Terre a besoin pour effectuer une rotation sur son axe. A ce jour, il y a peu d’indications d’une influence de cette rotation sur ce qui se passe à la surface terrestre.  

Le bord du noyau externe rencontre le manteau terrestre à une profondeur d'environ 2 890 km, et ce noyau externe serait constitué de fer liquide et de nickel. Le noyau interne commence à environ 5 000 km sous la surface de la planète, et on pense qu'il est constitué de fer et de nickel solides, en raison de la pression extrême forçant les atomes de métal à se regrouper. Celui-ci se trouve dans le noyau externe liquide, et selon l'analyse des ondes sismiques causées par les tremblements de terre, il tournerait dans le même sens que le reste de la Terre.

Xiaodong Song et Yi Yang ont étudié ces ondes sismiques, relevant un "retour progressif du noyau interne dans le cadre d'une oscillation d'environ sept décennies"

"Il s'agit d'une étude très prudente menée par d'excellents scientifiques qui ont utilisé beaucoup de données", a déclaré John Vidale, sismologue à l'Université de Californie du Sud,qui n'a pas participé à la recherche. Mais selon lui, "aucun des modèles existants n'explique vraiment toutes les données disponibles".

À quelle fréquence la rotation du noyau interne de la Terre change-t-elle ?

Ces observations fourniraient des preuves d'interactions dynamiques entre les couches de la Terre, de l'intérieur le plus profond à la surface, potentiellement dues au couplage gravitationnel et à l'échange de moments cinétiques du noyau et du manteau à la surface.
Xiaodong Song et Yi Yang
Professeurs à l'Université de Pékin

John Vidale a publié l'année dernière une étude suggérant que le noyau interne oscille beaucoup plus rapidement, changeant de direction tous les six ans environ, selon les données sismiques de deux explosions nucléaires datant de la fin des années 1960 et du début des années 1970.

Un autre géophysicien, Hrvoje Tkalcic de l'Université nationale australienne, estime que le cycle du noyau interne est d'environ 20 à 30 ans, plutôt que les 70 ans proposés par l'étude de cette semaine dans Nature Geoscience. La communauté géophysique a donc, selon lui, toutes les raisons d’être "divisée sur cette découverte, et le sujet de rester controversé". Il compare les sismologues à des médecins "qui étudient les organes internes d’un patient avec un équipement imparfait ou limité", comme si l’on essayait de comprendre le fonctionnement du foie uniquement à l’aide d’une échographie.

Les chercheurs de l'Université de Pékin affirment dans leur article que cette oscillation "coïncide avec des changements dans plusieurs autres observations géophysiques", telles que la durée des jours, et des changements dans le champ magnétique terrestre. Selon eux, "ces observations fourniraient des preuves d'interactions dynamiques entre les couches de la Terre, de l'intérieur le plus profond à la surface, potentiellement dues au couplage gravitationnel et à l'échange de moments cinétiques du noyau et du manteau à la surface".

"Nous espérons que nos recherches motiveront les chercheurs à concevoir et à tester des modèles traitant la Terre comme un système dynamique intégré", expliquent ils.

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