La vie a pu naître et se développer sur Terre en partie grâce au fait que notre planète s’est refroidie au fil du temps. Au début, la Terre était presque entièrement recouverte d’un profond océan de magma. Cependant, au cours de millions d’années, la planète s’est refroidie, notamment en surface, et une croûte s’est formée. Mais le refroidissement s’est-il produit au même niveau au-delà de la zone du manteau et dans le noyau ?
Pour répondre à cette question, une équipe de chercheurs de l’ETH Zurich a réalisé une nouvelle étude.
Sommaire
Conductivité thermique des minéraux
Les chercheurs estiment que la conductivité thermique des minéraux situés à la frontière entre le noyau et le manteau de la Terre est très utile pour répondre à ces questions. Ici, la roche est beaucoup plus visqueuse et est en contact presque direct avec la matière en fusion, principalement du fer et du nickel, dans la partie externe du noyau. Cependant, les scientifiques eux-mêmes ont beaucoup de mal à comprendre le niveau de température de cette zone, notamment de la bridgmanite, un minéral qui forme cette couche “limite”.
Le taux de refroidissement de la Terre est plus élevé
Grâce à des méthodes de mesure sophistiquées, l’équipe de recherche de l’ETH, dirigée par le professeur Motohiko Murakami, est parvenue à la conclusion que le niveau de conductivité thermique de la bridgmanite est au moins 1,5 fois plus élevé que ce que l’on supposait auparavant. Par conséquent, le flux de chaleur, et donc la perte de chaleur, dans la zone limite entre le noyau externe et le manteau est plus important que ce qui avait été calculé précédemment.
Cela signifie également que le flux de chaleur plus important doit être accompagné d’un taux de refroidissement plus élevé. Ce refroidissement rapide du manteau transforme la bridgmanite en un minéral post-perovskite, ce qui refroidit le manteau encore plus rapidement car ce minéral conduit la chaleur encore plus efficacement.
Les courants de convection du manteau s’arrêteront-ils à l’avenir ?
Murakami explique que ces résultats semblent suggérer que notre planète, et probablement les autres planètes rocheuses du système solaire, notamment Mars et Mercure, se refroidissent beaucoup plus vite que ce qui avait été calculé. Les courants de convection du manteau pourraient probablement s’arrêter à l’avenir, mais il est difficile de dire combien de temps cela prendra. La désintégration des éléments radioactifs qui sont néanmoins présents dans ces couches de notre planète doit également être prise en compte, car ils constituent également une importante source de chaleur.[1]
