Pendant des décennies, les géoscientifiques ont été intrigués par deux immenses formations inhabituelles cachées au plus profond du manteau terrestre. Ces structures, connues sous le nom de grandes provinces à faible vitesse de cisaillement (LLSVP) et de zones à ultra-faible vitesse (ULVZ), ont défié toute explication facile. De nouvelles recherches de l’Université Rutgers suggèrent qu’il ne s’agit pas d’anomalies aléatoires mais plutôt de reliques de l’histoire mouvementée de la Terre, offrant des indices cruciaux sur les raisons pour lesquelles notre planète est devenue habitable.
Les structures énigmatiques
Les LLSVP sont des masses de roches denses et chaudes de la taille d’un continent, situées à la limite noyau-manteau, à environ 2 900 km sous la surface. L’un réside sous l’Afrique, tandis que l’autre se trouve sous l’océan Pacifique. Les ULVZ, en revanche, sont de fines plaques en fusion accrochées au noyau lui-même, ressemblant à des flaques de lave. Les deux ralentissent considérablement les ondes sismiques, indiquant une composition anormale.
Pourquoi est-ce important : La compréhension de ces structures ne concerne pas seulement la géologie des profondeurs de la Terre. Il s’agit de découvrir les conditions qui ont permis à la Terre de développer de l’eau liquide, une atmosphère respirable et, finalement, la vie. Vénus et Mars, bien qu’elles soient les voisines planétaires de la Terre, ont fini par être radicalement différentes ; cette recherche suggère que les interactions noyau-manteau pourraient être la clé de cette divergence.
Une histoire de mixage
Les premières théories prédisaient qu’à mesure que la Terre se refroidissait par rapport à son état fondu initial, le manteau se séparerait en couches chimiques distinctes. Cependant, les études sismiques ne montrent pas une stratification aussi claire. Au lieu de cela, les LLSVP et ULVZ forment des tas irréguliers à la base de la planète. Cette contradiction a amené les chercheurs à explorer la possibilité d’un mélange entre le noyau et le manteau.
Le nouveau modèle suggère que, sur des milliards d’années, des éléments comme le silicium et le magnésium se sont échappés du noyau terrestre vers le manteau. Cette infusion a empêché la formation de couches chimiques rigides, créant l’étrange composition des LLSVP et ULVZ en tant que restes solidifiés d’un « océan de magma basal » contaminé par le matériau du noyau.
“Si vous ajoutez le composant principal, cela pourrait expliquer ce que nous voyons actuellement”, explique le Dr Yoshinori Miyazaki, auteur principal de l’étude publiée dans Nature Geoscience.
Implications pour l’évolution de la Terre
Cette découverte a des implications considérables. Les interactions noyau-manteau pourraient avoir influencé la vitesse de refroidissement de la Terre, la fréquence de l’activité volcanique et même l’évolution de son atmosphère. Les structures pourraient même alimenter des points chauds volcaniques comme ceux d’Hawaï et d’Islande, reliant les processus terrestres profonds aux phénomènes de surface.
Vue d’ensemble : L’étude démontre comment la combinaison des données sismiques, de la physique minérale et de la modélisation géodynamique peut résoudre des mystères de longue date. En intégrant ces domaines, les scientifiques dressent un tableau plus clair des processus de formation de la Terre.
“L’idée selon laquelle le manteau profond pourrait encore contenir la mémoire chimique des premières interactions noyau-manteau ouvre de nouvelles voies pour comprendre l’évolution unique de la Terre”, explique le Dr Jie Deng, co-auteur de l’Université de Princeton.
En fin de compte, cette recherche apporte une certitude supplémentaire sur les raisons pour lesquelles la Terre est devenue la planète unique et habitable qu’elle est aujourd’hui. Le manteau profond n’est pas seulement une curiosité géologique ; c’est un référentiel de l’histoire la plus ancienne de la planète, qui attend d’être déchiffré.
