Introduction

Quoi de mieux pour débuter ce blog que de s’intéresser à la structure de notre planète ? En effet, si l’on veut essayer de comprendre les nombreux phénomènes qui s’y déroulent, que ce soit à sa surface ou dans ses profondeurs, il est évidemment très utile de connaître certaines notions : formation, éléments constitutifs, structure interne…

Nous allons donc voir d’une manière simple quelques uns de ces éléments importants dans une suite de deux articles. Une fois que nous aurons posé ces bases, nous serons mieux armés pour nous intéresser à tout un tas de phénomènes, tous plus fascinants les uns que les autres : tectonique des plaques, volcanisme, atmosphère…

C’est donc parti pour un grand plongeon dans les profondeurs du globe !

La différenciation

Pour comprendre comment s’est structurée notre planète, il va nous falloir remonter jusqu’à ses origines, il y a 4,5 milliards d’années. Pour résumer, la Terre s’est formée par accrétion de matière dans le tout jeune système solaire. C’est-à-dire que la matière s’est agglomérée en une masse de plus en plus importante et ce, jusqu’à ce que toute la matière environnante soit capturée. La lune se serait ensuite formée à la suite d’un gigantesque impact entre la jeune Terre et une autre protoplanète plus petite appelée Théia, mais nous entrerons dans les détails de cette histoire peut-être une autre fois.

L’énergie fournie par l’agglomération de matière pour former la Terre était gigantesque et elle libéra une chaleur infernale. La température était tellement élevée que toute la matière était en fusion, ou au moins suffisamment fluide pour que se déroule le phénomène qui va conduire à l’établissement de la structure interne de la Terre : la différenciation. Les éléments les plus lourds se sont concentrés vers le centre de la planète tandis que les plus légers remontaient vers la surface. Cette différenciation a donc conduit à la formation de couches homogènes à l’intérieur de la Terre. On distingue ainsi : la croûte, couche la plus superficielle, particulièrement mince ; le manteau, qui constitue la majeure partie du volume de la Terre ; le noyau, divisé en noyau externe liquide et en noyau interne (ou graine) solide.

Comment connaître l’intérieur de la Terre

Mais au fait, comment pouvons-nous connaître l’intérieur du globe ? Il n’est en effet pas possible d’observer directement les profondeurs de notre planète ! Le forage le plus important a avoir jamais été effectué se situe en Russie (le forage de Kola) et a atteint “seulement” 12 km de profondeur, ce qui ne permet même pas d’arriver à la limite de la croûte. S’il est parfois possible de retrouver des fragments de roche du manteau (la péridotite) incrustées dans des roches magmatiques (on appelle ces inclusions d’une roche étrangère des xénolithes), ce phénomène reste rare et ne permet pas non plus de remonter jusqu’au centre de la Terre.

La solution vient des ondes sismiques qui se propagent à l’intérieur de la Terre, appelées ondes de volume. Ces ondes sont captées par les sismographes en surface et leur étude nous apportent de précieux renseignements. Développons un peu : il existe deux types principaux d’ondes de volume : les ondes P et les ondes S. La vitesse des ondes varie en fonction de la densité du milieu traversé.

Les ondes P sont des ondes de pression, la vibration se fait par compression et dilatation dans le sens de propagation. Ce sont les ondes les plus rapides, elles apparaissent donc en premier sur les relevés sismiques (les sismogrammes). De plus, elles se propagent dans tous les milieux.

Les ondes S sont des ondes de cisaillement, la vibration se fait perpendiculairement au sens de propagation. Elles sont plus lentes que les ondes P et apparaissent en second sur les sismogrammes. Les ondes S ne se propagent que dans les milieux solides.

En observant le temps mis par les ondes sismiques à effectuer un trajet à l’intérieur de la Terre, il est donc possible d’obtenir et de déduire de très nombreuses informations sur les couches internes de la Terre : densité, état physique, composition. L’article suivant (vous pouvez y accéder juste en-dessous de l’article) nous permettra de voir tout cela !