Les scientifiques ont découvert que la température à proximité du noyau solide de la Terre est de six mille degrés Celsius, soit mille degrés de plus que ce que les tests avaient montré il y a vingt ans.

Ces mesures géophysiques confirment que la différence de température entre le noyau solide et le manteau interne situé au-dessus doit être d’au moins 1 500 degrés pour expliquer pourquoi la Terre possède un champ magnétique.

L’équipe de recherche était dirigée par Agnès Doilly de l’Organisation nationale française de la recherche technique (CEE), avec des membres du Centre national français de la recherche scientifique (CNRS) et de l’Installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) en France.

Le noyau terrestre est principalement constitué d’une sphère de fer liquide avec une température de plus de quatre mille degrés Celsius et une pression de plus de 1,3 million d’atmosphères. Dans ces conditions, le fer est aussi liquide que l’eau de mer, mais au cœur du noyau terrestre, où la pression et la température sont plus élevées. Une grande partie du fer liquide se solidifie et l’analyse des ondes sismiques qui traversent la Terre fournit des informations sur l’épaisseur des noyaux solides et liquides et sur la manière dont la pression augmente avec la profondeur.

Cependant, ces ondes ne fournissent aucune information sur la chaleur, qui joue un rôle important dans le mouvement de la matière au sein du noyau liquide et du manteau interne situé au-dessus.

La différence de température entre le manteau interne et le noyau est le principal moteur des mouvements thermiques à grande échelle qui, associés à la rotation de la Terre, créent le champ magnétique terrestre comme une dynamo.

Pour obtenir une image plus précise de la température du noyau terrestre, les scientifiques ont étudié en laboratoire le point de fusion du fer à différentes pressions. Ils ont utilisé une cellule conique en diamant pour comprimer un point de l’échantillon de fer à l’équivalent de plusieurs millions de pressions atmosphériques. et à l’aide de puissants faisceaux laser, il est chauffé à quatre mille, voire cinq mille degrés Celsius.

Doyle explique que le défi auquel ils étaient confrontés était d’isoler thermiquement les échantillons et de ne pas leur permettre d’interagir chimiquement avec leur environnement. Même si la température de l’échantillon atteint des températures et des pressions similaires à celles du centre de la Terre, cela dure un nombre limité de secondes et, en si peu de temps, il est très difficile de déterminer s’il a commencé à fondre ou non. . C’est quand même solide.

Doyle ajoute que c’est là que les rayons X entrent en jeu, car ils ont développé une nouvelle technologie qui utilise un faisceau intense de rayons X synchrotron qui pénètre dans l’échantillon et détermine s’il est solide, liquide ou partiellement fondu en une seconde seulement.

Selon Mohamed Mazouar, chercheur à l’ESRF, cette seconde est suffisante pour maintenir constante la température et la pression tout en évitant les réactions chimiques.

Grâce à cette technique, les scientifiques ont déterminé que le point de fusion du fer à 2,2 millions d’atmosphères de pression est de 4 800 degrés Celsius. Ils ont ensuite utilisé la méthode d’extrapolation pour déterminer qu’à une pression de 3,3 millions d’atmosphères, soit la pression à la frontière entre les noyaux solides et liquides, la température augmenterait jusqu’à six mille degrés Celsius ou plus. Une baisse de cinq cents degrés.

Note:
Le rayonnement synchrotron est un rayonnement électromagnétique qui se produit lorsque des particules chargées sont accélérées ou accélérées à des vitesses proches de la vitesse de la lumière et sont sous l’influence d’un champ magnétique intense.