Géologie : un océan magmatique dans les entrailles de la Terre

Le manteau et le noyau terrestre se côtoient à 2.900 kilomètres sous nos pieds au niveau d'une zone encore mystérieuse. Une équipe de géophysiciens vient de vérifier que la fusion partielle du manteau est possible dans cette région, lorsque la température dépasse les 3.900°C, ce qui renforce l'hypothèse d'un océan magmatique profond.

Au-dessus du noyau externe de la Terre constitué de fer liquide, le manteau solide est composé pour l'essentiel d'oxydes de magnésium, de fer et de silicium. La frontière entre ces deux enveloppes, située à 2.900 kilomètres sous nos pieds, intrigue fortement les géophysiciens. Avec une pression égale à près de 1,4 million de fois la pression atmosphérique et une température de plus de 4.000 kelvins, cette région est en effet le siège de réactions chimiques et de changements d'état de la matière encore méconnus. Tous les sismologues qui ont étudié la question ont constaté une brusque diminution de la vitesse des ondes sismiques, qui atteint parfois 30% lorsque l'on s'approche à quelques kilomètres de cette frontière. Depuis près de 15 ans, ce constat a conduit à formuler l'hypothèse, aujourd'hui vérifiée, de la fonte partielle du manteau terrestre au niveau de cette frontière manteau-noyau.

Pour accéder aux profondeurs de la Terre, les scientifiques disposent non seulement d'images sismologiques mais également d'une technique expérimentale précieuse : les cellules à enclumes de diamants couplées à un chauffage laser. Cet instrument permet de recréer les mêmes conditions de pression et de température que celles régnant à l'intérieur de la Terre, sur des échantillons de matière de quelques microns. C'est cette technique qu'ont employée les chercheurs de l'Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés. Ils l'ont utilisée sur des échantillons naturels représentatifs du manteau terrestre, qu'ils ont soumis à des pressions de plus de 140 gigapascals et des températures de plus de 5.000 kelvins. D'autre...

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