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Les roches anciennes contiennent des indices sur la façon dont la Terre a évité un destin semblable à celui de Mars

De nouvelles recherches magnétiques anciennes montrent que le noyau dense de la Terre s’est formé il y a 550 millions d’années et a ramené le champ magnétique de notre planète.

La rotation du fer en fusion dans le noyau externe de la Terre, qui se trouve à environ 1 800 miles sous nos pieds, crée un champ magnétique protecteur pour notre planète, appelé magnétosfer. Bien que ce champ magnétique soit invisible, il est essentiel à la vie à la surface de la Terre. En effet, la magnétosphère protège la planète du vent solaire – un flux de rayonnement du soleil.

Cependant, il y a environ 565 millions d’années, la force du champ magnétique a diminué à 10% de sa force actuelle. Puis, mystérieusement, le champ magnétique a rebondi, retrouvant sa force avant l’explosion cambrienne de la vie multicellulaire sur Terre.

Qu’est-ce qui fait rebondir la magnétosphère ?

Ce renouvellement se produit en quelques dizaines de millions d’années, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l’Université de Rochester. Ceci est très rapide sur les échelles de temps géologiques et coïncide avec la formation du noyau dense de la Terre, ce qui suggère que le noyau est probablement une cause directe.

“Le noyau interne est très important”, a déclaré John Tarduno, professeur de géophysique au Département des sciences de la Terre et de l’environnement et doyen de la recherche en arts, sciences et ingénierie à Rochester. “Juste avant que le noyau interne ne commence à se développer, le champ magnétique s’est presque effondré, mais dès que le noyau interne a commencé à se développer, le champ s’est renouvelé.”

Dans un article publié le 19 juillet 2022 dans la revue NAuteur TélécomCependant, les scientifiques ont identifié plusieurs dates importantes dans l’histoire du noyau profond, y compris une estimation plus précise de son âge. Cette recherche fournit de nouveaux indices sur l’histoire et le développement futur de la Terre et sur la façon dont elle est devenue une planète habitable, ainsi que sur l’évolution des autres planètes du système solaire.

Tableau d'informations sur la structure stratigraphique de la Terre

Couches et structures de la Terre.

Débloquez des informations dans des roches anciennes

La Terre est composée de couches : la croûte où la vie existe ; manteau, épaisse couche de terre; Le noyau externe est liquide et le noyau interne est solide, qui à son tour se compose d’un noyau interne externe et d’un noyau interne plus profond.

Le champ magnétique terrestre est créé dans son noyau externe. La circulation du fer en fusion y provoque un courant électrique, qui conduit à un phénomène appelé géodynamo qui génère un champ magnétique.

En raison de la relation entre le champ magnétique et le noyau de la Terre, les scientifiques tentent depuis des décennies de déterminer comment le champ magnétique et le noyau de la Terre ont changé au cours de l’histoire de notre planète. Ils ne peuvent pas mesurer directement le champ magnétique en raison de l’emplacement et de la température extrême du matériau dans le noyau. Heureusement, les minéraux qui remontent à la surface de la Terre contiennent de minuscules particules magnétiques qui se verrouillent dans la direction et l’intensité du champ magnétique lorsque le minéral se refroidit et se solidifie à partir de son état fondu.

Pour limiter davantage l’âge et la croissance du noyau interne, Tarduno et son équipe ont utilisé un laser à dioxyde de carbone et un dispositif d’interférence quantique supraconducteur (SQUID) en laboratoire pour analyser les cristaux de feldspath de la roche anorthosite. Ce cristal a une minuscule aiguille magnétique à l’intérieur de laquelle se trouve un “enregistreur magnétique idéal”, a déclaré Tarduno.

En étudiant des aimants piégés dans des cristaux anciens – un domaine connu sous le nom de paléomagnétisme – les chercheurs ont identifié deux nouvelles dates importantes dans l’histoire des noyaux profonds :

  • il y a 550 millions d’années: Le moment où le champ magnétique a commencé à se régénérer rapidement après s’être effondré environ 15 millions d’années plus tôt. Les chercheurs attribuent la régénération rapide du champ magnétique à la formation d’un noyau interne solide qui reconstitue le noyau externe liquide et restaure la force du champ magnétique.
  • il y a 450 millions d’années: Le moment où la structure du noyau interne en croissance change, indiquant la limite entre les noyaux interne et externe. Ces changements profonds du noyau ont coïncidé avec des changements quasi simultanés dans la structure supérieure du plateau, dus à la tectonique des plaques à la surface.

“Parce que nous avons défini plus précisément l’âge du noyau interne, nous avons pu explorer le fait que le noyau interne actuel se compose en fait de deux parties”, a déclaré Tarduno. “Le mouvement des plaques tectoniques à la surface de la Terre affecte indirectement le noyau interne, et l’histoire de ce mouvement est imprimée au plus profond de la Terre dans la structure du noyau interne.”

Évite le destin comme Mars

Une meilleure compréhension de la dynamique et de la croissance du noyau interne et du champ magnétique a des implications importantes, non seulement pour découvrir le passé de la Terre et prédire son avenir, mais aussi pour découvrir et maintenir les conditions dans lesquelles d’autres planètes pourraient former des boucliers magnétiques. la vie portuaire.

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En termes d’évolution planétaire, la recherche souligne donc l’importance d’un bouclier magnétique et d’un mécanisme pour le maintenir, dit-il.

“Cette recherche met vraiment en évidence la nécessité d’avoir quelque chose comme un noyau interne en croissance qui maintient un champ magnétique pendant toute la durée de vie – plusieurs milliards d’années – d’une planète.”

Référence : “Early Cambrian Renewal of the Geodynamo and the Origin of Inner Core Structure” par Tinghong Zhou, John A. Tarduno, Francis Nimmo, Rory D. Cottrell, Richard K. Bono, Mauricio Ibanez-Mejia, Wentao Huang, Matt Hamilton, 1999 ; Kenneth Kodama, Alexei V. Smirnov, Ben Crummins et Frank Padgett III <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="

Communication Nature
Nature Communications est une revue scientifique multidisciplinaire en libre accès, à comité de lecture, publiée par Nature Research. Il couvre les sciences naturelles, y compris la physique, la biologie, la chimie, la médecine et les sciences de la terre. Il a commencé à publier en 2010 et possède des bureaux de rédaction à Londres, Berlin, New York et Shanghai.

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DOI : 10.1038/s41467-022-31677-7

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