Des chercheurs révèlent que l’eau de surface de la Terre peut pénétrer profondément dans la planète, transformant ainsi la couche externe du noyau

Il y a quelques décennies, les sismologues qui ont photographié la planète profonde ont identifié une fine couche d’un peu plus de quelques centaines de kilomètres d’épaisseur. L’origine de cette couche, connue sous le nom de couche E prime, restait un mystère jusqu’à présent.

Une équipe internationale de chercheurs, comprenant les scientifiques Dan Shim, Taehyun Kim et Joseph O’Rourke de l’Université d’État de l’Arizona, de l’École d’exploration de la Terre et de l’espace, a révélé que l’eau de la surface de la Terre peut pénétrer profondément dans la planète, modifiant ainsi la composition de la planète. région la plus externe du noyau liquide métallique et créant une couche mince et distincte. Illustration de cristaux de silice sortant du métal liquide du noyau externe de la Terre en raison d’une réaction chimique induite par l’eau.

Leurs recherches ont été publiées dans Géosciences naturelles.

Les recherches indiquent qu’au fil des milliards d’années, les eaux de surface ont été transportées profondément dans la Terre par des plaques tectoniques descendantes ou subductées. En atteignant la limite noyau-manteau, à environ 1 800 milles sous la surface, cette eau déclenche une profonde interaction chimique, modifiant la structure du noyau.

Avec Yong Jae Lee de l’Université Yonsei en Corée du Sud, Shim et son équipe ont démontré, grâce à des expériences à haute pression, que l’eau subductée réagit chimiquement avec les matériaux du noyau. Cette réaction forme une couche riche en hydrogène et appauvrie en silicium, transformant la région centrale externe la plus haute en une structure semblable à un film. De plus, la réaction génère des cristaux de silice qui montent et s’intègrent dans le manteau.

Cette couche métallique liquide modifiée devrait être moins dense, avec des vitesses sismiques réduites, conformément aux caractéristiques anormales cartographiées par les sismologues.

“Pendant des années, on a cru que les échanges de matière entre le noyau terrestre et le manteau étaient faibles. Pourtant, nos récentes expériences à haute pression révèlent une histoire différente. Nous avons découvert que lorsque l’eau atteint la limite noyau-manteau, elle réagit avec le silicium présent dans le manteau. noyau, formant de la silice”, a déclaré Shim.

“Cette découverte, ainsi que notre observation précédente de diamants formés à partir de l’eau réagissant avec le carbone présent dans un liquide de fer sous une pression extrême, suggèrent une interaction noyau-manteau beaucoup plus dynamique, suggérant un échange de matière substantiel.”

Cette découverte fait progresser notre compréhension des processus internes de la Terre, suggérant un cycle mondial de l’eau plus étendu que ce que l’on pensait auparavant. Le « film » modifié du noyau a de profondes implications pour les cycles géochimiques qui relient le cycle des eaux de surface au noyau métallique profond.

Cette étude a été menée par une équipe internationale de géoscientifiques utilisant des techniques expérimentales avancées à la source de photons avancée du laboratoire national d’Argonne et à PETRA III du Deutsches Elektronen-Synchrotron en Allemagne pour reproduire les conditions extrêmes à la limite noyau-manteau.