À environ 3 000 kilomètres (1 864 miles) sous nos pieds se trouve une mystérieuse collection de matériaux appelée couche D, qui fascine depuis longtemps les scientifiques en raison de son agglomération.
Cette couche, mince par endroits et épaisse ailleurs, pourrait s’être formée à partir d’un ancien océan de magma qui aurait recouvert la Terre primitive il y a un milliard d’années, suggère une nouvelle étude.
Les simulations menées par une équipe internationale de chercheurs suggèrent que les réactions chimiques provoquées par des pressions et des températures extrêmes au fond d’un ancien océan de magma pourraient être à l’origine des irrégularités que nous observons aujourd’hui dans la couche D.
Leurs simulations diffèrent des modèles précédents sur un point clé : l’eau, qui était présente dans les anciens océans magmatiques de la Terre, mais dont l’effet sur ces océans lors de leur refroidissement et de leur solidification est rarement pris en compte.
La nouvelle étude émet l’hypothèse que l’eau peut être mélangée à des minéraux pour former du peroxyde de fer et de magnésium, ou (Fe, Mg) O.2. Ce peroxyde attire le fer, sa présence pourrait donc expliquer la formation de couches riches en fer là où se trouve la couche D. Directement au-dessus de la limite entre le noyau externe en fusion de la Terre et le manteau environnant.
« Nos recherches suggèrent que cet océan de magma aqueux a favorisé la formation d’une phase riche en fer appelée peroxyde de fer et de magnésium. » Il dit Qingyang Hu, data scientist, du Centre de recherche et de technologie avancée à haute pression (HPSTAR) à Pékin.
« Selon nos calculs, sa liaison au fer aurait pu conduire à l’accumulation de peroxyde de fer en couches allant de plusieurs à plusieurs dizaines de kilomètres d’épaisseur. »
Au fur et à mesure du retrait du fer, ces réactions chimiques se sont concentrées dans certaines zones et la couche « D » s’est formée, qui constitue l’équipe suggère dans leur nouvel article.
Si leur raisonnement est correct, cela pourrait également aider à expliquer les zones à ultra-faible vitesse (ULVZ) trouvées au plus profond de la Terre, des zones denses de matériaux qui ralentissent les ondes sismiques.
De plus, les chercheurs pensent que ces couches riches en fer avaient un effet isolant, en maintenant les différentes régions vers le bas à la base de la couche. Châssis inférieur séparés les uns des autres.
« Nos résultats indiquent que le peroxyde riche en fer, formé à partir d’eau ancienne dans l’océan magmatique, a joué un rôle crucial dans la formation des structures hétérogènes de la couche D », a déclaré Hu. Il dit.
Les scientifiques pensent que cet océan magmatique a été créé à la suite d’une collision massive avec une autre planète il y a environ 4,5 milliards d’années.
Certains des morceaux restants ont été éjectés et ont formé ce que nous appelons aujourd’hui la Lune, tandis qu’un mélange d’éléments volatils (notamment le carbone, l’azote, l’hydrogène et le soufre) est resté sur notre planète pour aider à stimuler la vie.
Bien sûr, remonter aussi loin dans le temps n’est pas facile, et il y a encore beaucoup de débats scientifiques sur ce qui se trouve sous la surface de la Terre et comment cela y est arrivé. À mesure que nous répondons mieux à ce genre de questions, nous obtenons également une meilleure idée de ce qu’était la Terre il y a des milliards d’années.
« Ce modèle concorde bien avec les résultats récents de la modélisation numérique, ce qui suggère qu’une plus faible hétérogénéité du manteau pourrait être une caractéristique à long terme. » Il dit Géophysicien Ji Ding, de l’Université de Princeton.
La recherche a été publiée dans Revue scientifique nationale.