Des recherches récentes suggèrent que le noyau interne de la Terre pourrait ralentir et changer de forme, avec des implications pour notre compréhension de sa dynamique. En analysant des ondes sismiques provenant de tremblements de terre, des géophysiciens ont découvert des variations dans la rotation du noyau. Bien que des opinions divergent sur la nature de ces changements, les découvertes pourraient éclairer des mystères anciens concernant le noyau interne et son influence sur la planète.
Des Changements Mystérieux dans le Noyau Interne de la Terre
WASHINGTON, D.C. — Le noyau interne de notre planète, une sphère métallique solide en rotation au sein d’un noyau externe liquide, pourrait connaître un ralentissement ainsi qu’une transformation de sa forme.
Des études récentes sur les ondes sismiques ont indiqué qu’il y a environ 15 ans, la rotation du noyau interne aurait pu diminuer au point de donner l’impression qu’elle s’arrêtait ou même s’inversait par rapport à la surface de la Terre. Cependant, une analyse plus récente suggère qu’il se passe quelque chose de plus complexe au centre de notre planète.
Des Méthodes Innovantes pour Explorer le Noyau Terrestre
Selon le géophysicien John Vidale de l’Université de Californie du Sud à Los Angeles, présenté lors d’une réunion de l’Union géophysique américaine, il est probable que le noyau interne ne change pas seulement sa vitesse de rotation — sa surface pourrait également être en mutation. Cette découverte pourrait éclaircir un débat ancien sur les modifications au sein du noyau interne.
Comme il est impossible d’explorer directement le noyau terrestre, les chercheurs se sont tournés vers l’analyse des ondes sismiques générées par les tremblements de terre. Ils se concentrent souvent sur les séismes survenant dans les îles Sandwich du Sud, au large de l’Antarctique, qui se trouvent à l’opposé de la planète par rapport aux instruments situés en Alaska. Les ondes sismiques agissent comme des sonar, voyageant à travers la Terre, certaines passant même à travers le noyau interne avant d’atteindre les stations d’enregistrement en Alaska. Ces instruments capturent les ondes sous forme de signatures sinueuses appelées formes d’onde, renfermant des informations cruciales sur leur parcours.
Pour identifier les variations au sein du noyau interne, les chercheurs comparent des tremblements de terre similaires survenus en des lieux identiques mais à des moments différents. Ces événements, appelés doublets, devraient produire des formes d’onde identiques si leur trajet à travers la Terre était constant. Cependant, des études ont révélé que certains doublets provenant des îles Sandwich du Sud généraient des formes d’onde distinctes en Alaska, indiquant un changement dans le noyau interne entre les deux tremblements.
En 2023, des géophysiciens ont rapporté que ces différences de forme d’onde étaient dues à un ralentissement de la rotation du noyau interne, qui semblait avoir cessé de bouger — voire s’être inversé — par rapport à la surface vers 2009. Plus tôt cette année, l’équipe de Vidale a confirmé cette inversion en associant certaines formes d’onde avant et après le retournement, identifiant des moments où le noyau interne a repris une position antérieure par rapport à la surface.
Dans le cadre de cette nouvelle étude, Vidale et ses collègues ont examiné environ 200 paires de tremblements de terre ayant eu lieu entre 1991 et 2024. Ils ont analysé des formes d’onde avant et après le retournement, enregistrées par deux réseaux de récepteurs situés près de Fairbanks, en Alaska, et de Yellowknife, au Canada.
Fait intéressant, 10 doublets ont révélé des différences subtiles dans les formes d’onde à Yellowknife qui n’étaient pas observées à Fairbanks. Cela s’explique par le fait que les ondes atteignant ces deux réseaux, distants d’environ 1 600 kilomètres, empruntent des parcours légèrement différents à travers la Terre : celles atteignant Fairbanks traversent le noyau interne en profondeur, tandis que celles allant à Yellowknife effleurent sa surface.
“L’explication la plus simple réside dans la déformation du noyau interne peu profond,” explique Vidale.
Il est envisageable que l’ensemble du noyau interne en forme de géoïde se modifie, un peu comme un ballon de football redessiné pour pointer dans deux nouvelles directions. Alternativement, certaines zones de la surface du noyau interne pourraient se dilater ou se contracter, formant de petites bosses ou creux. Ces transformations pourraient être influencées par l’attraction gravitationnelle du manteau terrestre ou par des matériaux circulant dans le noyau externe, ajoute Vidale.
Ce n’est pas la première fois que des chercheurs signalent des changements à la surface du noyau interne au fil du temps. En 2006, le géophysicien Lianxing Wen de l’Université Stony Brook a noté que certaines zones de cette surface peuvent s’élever ou s’enfoncer de centaines de mètres par décennie, probablement en raison de matériaux provenant du noyau interne à mesure qu’il se refroidit. Contrairement à Vidale, Wen et d’autres, tels que le géophysicien Xin Zhang, soutiennent que le noyau interne ne présente pas de variations de rotation par rapport à la Terre. “Les changements de surface suffisent à expliquer tous les résultats,” affirme Zhang.
De son côté, le géophysicien Xiaodong Song, de l’Université de Pékin, qui a été parmi les premiers à avancer que le noyau interne tourne différemment, s’accorde généralement avec les conclusions de Vidale. Bien que les variations de forme d’onde soient probablement dues à des changements de rotation, d’autres processus, comme les modifications de surface, pourraient également se produire, souligne-t-il. “Ce n’est pas une question d’exclusivité.”
Concernant l’impact de ces phénomènes sur notre vie quotidienne, Vidale déclare : “Nous ne savons pas si cela influencera quoi que ce soit à la surface. Toutefois, nous ne pouvons pas le déterminer tant que nous n’avons pas compris ce qui se passe réellement.”