TERRE Structure interne
La Terre est une planète singulière et la seule habitable connue. Elle évolue en permanence dans l’espace et le temps. L’échelle des temps géologiques se compte en millions, voire en centaines de millions d’années. La théorie de la tectonique des plaques a fourni le premier cadre global décrivant le fonctionnement de la partie rigide la plus superficielle de la Terre. Elle a permis d’identifier et de caractériser les plaques tectoniques qui la tapissent et qui sont en mouvement permanent les unes par rapport aux autres. Mais, de nature descriptive, cette théorie n’explique pas les processus fondamentaux ayant lieu en profondeur. Les mouvements des plaques en surface sont dus à des courants de matière à grande échelle allant jusqu’au cœur de la Terre. Appelés courants de convection, ils se manifestent, à l’échelle humaine, par des catastrophes telluriques telles que les tremblements de terre et les éruptions volcaniques. Ils sont responsables, à l’échelle des temps géologiques, de la formation des chaînes de montagnes, du façonnage des paysages terrestres et sous-marins (avec l’ouverture des plaques au niveau des dorsales océaniques et leur plongement dans les zones de subduction) et de la naissance des points chauds volcaniques. Ils sont aussi associés aux processus physiques et biologiques qui rendent notre planète habitable. Pour comprendre la structure et la dynamique profondes de la Terre, il faut élucider les mystères de cette circulation de matière (flux convectif) avec ses courants chauds ascendants et ses courants froids descendants. La structure de la Terre (c’est-à-dire les différentes couches la constituant) est, depuis la fin des années 1990, cartographiée de plus en plus précisément à l’échelle globale, depuis sa surface jusqu’à son centre, grâce à l’acquisition des nouvelles données géophysiques, géochimiques et notamment grâce au développement d’une nouvelle méthode d’imagerie, la tomographie sismique, fondée sur l’étude des enregistrements des ondes émises lors de tremblements de terre.
La Terre, planète singulière du système solaire
La Terre est la plus dense des huit planètes que compte le système solaire, la troisième par ordre d'éloignement au Soleil, la cinquième plus grande. C’est également la plus grande des quatre planètes telluriques (rocheuses) du système solaire, avec la gravité de surface la plus élevée, le champ magnétique le plus puissant et la rotation la plus rapide. C’est aussi la seule planète tellurique présentant une tectonique des plaques active et abritant la vie.
Les sciences de la Terre en général, ou géosciences, au-delà de la géologie, reposent sur les fondements de la physique, des mathématiques, de l'astronomie et sont étroitement liées à d'autres disciplines telles que la chimie et la biologie. Si leurs racines remontent donc loin dans l'histoire, les géosciences n’ont explosé qu’au cours de la seconde moitié du xxe siècle avec l'augmentation de notre capacité à mesurer les propriétés de la Terre et les processus en jeu non seulement en surface mais également à l'intérieur de celle-ci. Elles étudient les couches sous la surface solide de la Terre, mais aussi ses enveloppes fluides (océans, atmosphère) et son environnement spatial proche (haute atmosphère).
La structure interne de la Terre, comme celle des autres planètes telluriques, est divisée en différentes couches caractérisées par leurs propriétés physiques et (ou) chimiques. La difficulté de la compréhension scientifique de celle-ci vient du fait qu’elle est fondée sur des données géologiques, géochimiques et géophysiques observées en surface. L’échantillonnage de roches se fait en général dans les affleurements et peut correspondre à des matériaux remontés à la surface depuis de grandes profondeurs, principalement par l'activité volcanique. Ces échantillons sont alors[...]
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Écrit par
- Jean-Paul MONTAGNER : professeur des Universités, Institut de physique du globe de Paris, membre senior de l'Institut universitaire de France
Classification
Médias
Modèle PREM
Encyclopædia Universalis France
Nomenclature des différentes couches constitutives de la Terre
Encyclopædia Universalis France
Exemples d’images tomographiques du manteau terrestre
Sources : modèles tomographiques SEMUCB-WM1 et TX2019-slab-S mis en forme par le logiciel libre SubMachine ; adaptation : EUF
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