Les continents engloutis menacent le champ magnétique

Des structures de la taille de continents, s’élevant du manteau inférieur vers le noyau externe de la Terre, pourraient contribuer à l’instabilité du champ magnétique terrestre.

Hypothèses initiales sur la similitude

Ces deux formations, l’une sous le Pacifique et l’autre sous l’Afrique, présentent des caractéristiques similaires en termes d’ondes sismiques, ce qui a conduit les scientifiques à penser initialement qu’elles avaient la même composition.

Cependant, James Panton, géodynamicien à l’Université de Cardiff, et son équipe sont arrivés à une conclusion différente, découvrant que ces deux régions sont constituées de matériaux distincts et possèdent des histoires géologiques différentes. Si cela se confirme, cela pourrait affecter le flux de chaleur et la convection en profondeur, influençant ainsi la manière dont la Terre génère sa magnétosphère.

Hautes de jusqu’à 900 kilomètres et larges de plusieurs milliers de kilomètres, ces « grandes provinces à faible vitesse » intriguent les scientifiques depuis leur identification par des données sismiques dans les années 1980. Des recherches ultérieures ont suggéré qu’elles sont en partie composées d’anciennes croûtes océaniques.

Le lien fascinant entre les mouvements des plaques et les structures profondes

« Il est fascinant de voir le lien entre les mouvements des plaques à la surface de la Terre et les structures situées à 3 000 kilomètres de profondeur », déclare Paula Koelemeijer, sismologue à l’Université d’Oxford.

Au fil de millions d’années, le cycle naturel de la croûte terrestre a entraîné l’enfouissement d’anciennes surfaces de la Terre dans le manteau. Cette composition résultante recouvre désormais jusqu’à 30 % du noyau, ralentissant les ondes sismiques utilisées par les géologues pour étudier la structure interne de la Terre.

« Nos modèles de circulation du manteau sur le dernier milliard d’années montrent que les grandes provinces à faible vitesse peuvent se former naturellement par le recyclage de la croûte océanique », écrivent Panton et son équipe, contredisant les théories concurrentes selon lesquelles ces anomalies résulteraient de la collision ayant formé la Lune il y a environ 4,5 milliards d’années.

La structure sous le Pacifique semble contenir 50 % de croûte océanique récente en plus par rapport à celle sous l’Afrique, ce qui accentue la différence de composition avec le manteau environnant ainsi qu’une différence notable de densité.

Impact de la subduction sur la province du Pacifique

Panton déclare : « Nous constatons que la croûte océanique subduite enrichit la grande province à faible vitesse du Pacifique, ce qui suggère que l’histoire récente de la subduction terrestre est à l’origine de cette différence. »

Les chercheurs soupçonnent que l’anneau de feu du Pacifique, une région géologiquement active, a continuellement renouvelé le matériau de la croûte.

En revanche, l’activité géologique autour de la structure africaine est plus faible, ce qui a permis un mélange plus profond de l’ancienne croûte, rendant cette structure moins dense.

« Le fait que ces deux grandes provinces à faible vitesse diffèrent en composition mais pas en température est un élément clé qui explique pourquoi elles apparaissent similaires sur le plan sismique », explique Koelemeijer.

Les différences de température de ces deux structures par rapport aux régions environnantes influencent la dissipation de la chaleur depuis le noyau terrestre, affectant ainsi la convection qui alimente le champ magnétique de la planète.

Les chercheurs soupçonnent que, puisque ces deux structures du manteau ne permettent pas une dissipation uniforme de la chaleur du noyau des deux côtés de la planète, elles pourraient contribuer à un déséquilibre du champ magnétique qui protège la vie sur Terre.

Le rôle de l’Afrique dans l’affaiblissement du champ magnétique

L’affaiblissement du champ magnétique à proximité a déjà été lié à la grande province à faible vitesse de l’Afrique.

Pour mieux comprendre les impacts de cette asymétrie des profondeurs terrestres, les chercheurs ont besoin de davantage de données, notamment des observations du champ gravitationnel de la Terre.

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Lisez l’article original sur :  Science Alert

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