Le noyau de la Terre pourrait être bien plus froid que prévu

Les résultats, présentés récemment à la conférence Goldschmidt, un important rassemblement international de géochimie, ont suscité un débat parmi les scientifiques. L'étude, dirigée par Michael Walter de l'Institut Carnegie pour la science, remet en question les hypothèses existantes sur la température à laquelle le fer fond sous les pressions extrêmes trouvées près de la frontière entre le noyau interne solide et le noyau externe liquide.

La structure de la Terre est constituée d'un noyau interne solide, à peu près de la taille de la Lune, entouré d'un noyau externe liquide, de taille comparable à celle de Mars. Le mouvement du fer fondu dans le noyau externe crée des courants électriques, qui à leur tour produisent le champ magnétique.

Ce processus, connu sous le nom de géodynamo, est principalement entraîné aujourd'hui par la lente cristallisation du noyau intérieur. À mesure que le noyau intérieur se solidifie, de la chaleur et des éléments plus légers sont libérés, alimentant davantage la convection dans le noyau extérieur. Malgré ces mécanismes, un puzzle de longue date persiste. De nombreux modèles suggèrent que le noyau intérieur solide a commencé à se former il y a moins d'un demi-milliard d'années. Pourtant, les preuves géologiques indiquent que le champ magnétique existe depuis au moins quatre milliards d'années. Les scientifiques ont appelé ce désaccord le "paradoxe du nouveau noyau", une question sur ce qui a soutenu la géodynamo pendant les trois milliards et demi d'années avant que le noyau intérieur ne commence à se former.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs doivent déterminer la température exacte du noyau de la Terre. Un facteur clé est le point de fusion du fer sous les immenses pressions présentes dans les profondeurs de la planète.

Contrairement aux expériences précédentes, qui utilisaient des lasers pour chauffer l'échantillon, la nouvelle technique employait des impulsions électriques extrêmement courtes. Cela permettait un contrôle de température plus précis tout en observant un phénomène unique: lorsque le fer commence à fondre, sa température se stabilise temporairement malgré une entrée d'énergie continue. Les résultats ont révélé un point de fusion beaucoup plus bas pour le fer dans ces conditions. Selon les nouvelles mesures, le fer pur commencerait à fondre à environ 4420 kelvin à la frontière avec le noyau interne.

Cette découverte suggère que le noyau externe peut être significativement plus froid que ce que l'on pensait auparavant, ce qui pourrait modifier les modèles actuels de la façon dont la géodynamo a fonctionné tout au long de l'histoire de la Terre.