Des fluctuations mystérieuses découvertes à 2 900 km sous terre

Une équipe internationale de scientifiques vient de mettre au jour une énorme anomalie géologique : un changement mystérieux survenant à près de 2 900 km de profondeur, à la limite entre le manteau et le noyau terrestres.

Les satellites GRACE, qui ont volé successivement de 2002 à 2017, ont détecté des variations de la gravité terrestre. – Photo : NASA

L'étude, publiée dans Geophysical Research Letters, montre que les structures rocheuses des profondeurs du manteau terrestre peuvent évoluer de manière dynamique sur de courtes périodes. Ces découvertes pourraient avoir des implications importantes pour la compréhension de la formation des grands séismes et de la création du champ magnétique, ce « bouclier » qui protège la vie sur Terre.

L'équipe de recherche, dirigée par la scientifique Charlotte Gaugne Gouranton (Université de Paris), avec la participation notable de la géophysicienne Isabelle Panet (Université Gustave Eiffel, France), a exploité les données de la mission satellitaire GRACE (2002 - 2017), un projet de coopération américano-allemand conçu pour mesurer le champ gravitationnel de la Terre.

Les deux satellites GRACE volent en tandem à distance fixe, ce qui en fait des instruments d'une précision exceptionnelle. Lorsque le satellite de tête survole une masse importante, comme une chaîne de montagnes ou un aquifère, son attraction gravitationnelle plus forte provoque un léger décalage, modifiant ainsi sa distance par rapport au satellite suiveur. Ces variations, de l'ordre du millimètre, reflètent avec précision les variations de gravité.

GRACE était initialement conçu principalement pour étudier le cycle de l'eau : la fonte des glaces et les niveaux des nappes phréatiques. Mais grâce à son extrême sensibilité, l'équipe s'est rendu compte qu'il pouvait également détecter des fluctuations en profondeur, et elle avait déjà utilisé ces données pour déceler des signes, à des centaines de kilomètres de profondeur, liés à de grands séismes.

Dans cette nouvelle analyse, un signal inhabituel est apparu, particulièrement en 2007, sous l'océan Atlantique, au large des côtes africaines. La nature de ce signal excluait formellement la possibilité qu'il soit causé par des mouvements d'eau ou de glace en surface. « Au moins une partie de la cause doit provenir de l'intérieur de la Terre solide, des profondeurs de celle-ci », a souligné le Dr Panet.

Il est à noter qu'en 2007, des satellites de surveillance des champs magnétiques ont également enregistré une anomalie géomagnétique dans la même zone. Cette coïncidence spatio-temporelle suggère que la gravité et le magnétisme pourraient être deux aspects d'un même processus géologique profond.

L'équipe émet l'hypothèse qu'à la base du manteau, où se trouvent des roches riches en minéraux de pérovskite, un changement se produit à l'échelle atomique. Sous une pression énorme, la structure cristalline du minéral peut se comprimer pour former une structure plus dense, un processus appelé transition de phase.

Ce changement densifie la roche, entraînant une augmentation de la masse de la zone et la création d'un signal gravitationnel. Les roches voisines sont contraintes de se réorganiser, ce qui provoque une déformation d'environ 10 cm de la limite entre le manteau et le noyau. Cela peut paraître insignifiant, mais ce changement suffit à affecter les courants de convection du fer en fusion dans le noyau externe, qui sont à l'origine du champ magnétique terrestre et ont provoqué la perturbation géomagnétique de 2007.

Le Dr Panet a souligné que ce scénario nécessiterait des vérifications supplémentaires : « Ce n’est qu’une hypothèse, nous avons encore besoin de davantage de preuves. » Cependant, la simple observation d’un tel événement serait considérée comme une avancée majeure en sciences de la Terre.

« Pour la première fois, nous disposons de preuves convaincantes que les processus dynamiques à la base du manteau se produisent suffisamment rapidement pour être étudiés en temps réel », a déclaré la professeure Barbara Romanowicz, sismologue à l'Université de Californie à Berkeley.

L'équipe n'a détecté aucun signal gravitationnel similaire depuis 2007. La surveillance se poursuit néanmoins. Les données de la prochaine génération de satellites GRACE devraient permettre de percer davantage de mystères aux profondeurs de la planète, là où la Terre « respire » et se meut silencieusement.

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MINH HAI

Source : https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm