Une représentation schématique de l’oscillation du noyau interne incliné. Crédit : Dr Ding/Communications naturelles. 10.1038/s41467-023-43894-9.
Des chercheurs chinois ont confirmé l'existence d'une oscillation du noyau interne (ICW) d'environ 8,5 ans dans le mouvement polaire et les variations de la durée du jour, révélant une inclinaison statique d'environ 0,17 degrés entre le noyau interne de la Terre et le manteau, remettant en question les hypothèses traditionnelles. et fournir des informations sur la dynamique interne de la Terre et la répartition de la densité.
Les résultats de l'étude sont publiés dans Communications naturelles.
Le noyau interne de la Terre est une sphère solide et dense composée principalement de fer et de nickel. Situé sous le noyau externe liquide, il s’étend sur un rayon d’environ 1 200 kilomètres (746 miles). Cette région joue un rôle crucial dans les processus géophysiques de la Terre, influençant le champ magnétique de la planète et contribuant à la dynamique globale de l'intérieur de la Terre.
Comprendre les propriétés et le comportement du noyau interne est essentiel pour percer les mystères liés à la structure de la Terre, à l'activité sismique et au champ magnétique.
L'ICW fait référence au mouvement d'oscillation du noyau interne de la Terre autour de son axe de rotation. Ce phénomène est caractérisé par une oscillation périodique de l'axe de la figure du noyau interne.
Une nouvelle étude a confirmé que l'ICW de la Terre a un mouvement périodique avec un cycle d'environ 8,5 ans. Ce mouvement d'oscillation a été observé dans les mesures du mouvement polaire, du mouvement périodique de l'axe de rotation de la Terre et des variations de la durée du jour (ΔLOD), ainsi que des changements dans la vitesse de rotation de la Terre.
Le professeur Hao Ding, co-auteur de cette recherche et doyen du département de géophysique de l'université de Wuhan, s'est inspiré des structures de densité non conventionnelles révélées par l'oscillation libre de la Terre.
Il a déclaré à Phys.org : « Mon doctorant de l'époque, le Dr Yachong An, et moi avons découvert un signal de 8,5 ans dans PM et ΔLOD, ce qui nous a incité à mener la présente étude. »
Oscillation libre et rotation de la Terre
La Terre comporte quatre couches : la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne.
Traditionnellement, notre compréhension de la rotation de la Terre repose sur l'hypothèse d'une distribution uniforme de la densité dans le manteau et le noyau le long de la direction radiale (s'étendant du centre vers l'extérieur). Cette hypothèse conduit à penser que l'axe de rotation du noyau terrestre coïncide avec celui du manteau.
“Cependant, les résultats de l'oscillation libre de la Terre (oscillations naturelles de la Terre dans son ensemble) indiquent que les structures de densité de l'intérieur de la Terre sont très hétérogènes, cette hypothèse ne devrait donc pas être réaliste”, a expliqué le Dr Ding.
Lorsque le professeur Ding a analysé les particules terrestres en 2018, un signal d'une période d'environ 8,5 ans est apparu, suggérant un ICW. Cette découverte inattendue, corroborée plus tard par un signal similaire dans le ΔLOD de la rotation terrestre, a provoqué un changement de paradigme.
S'appuyant sur ces révélations, les chercheurs ont méticuleusement analysé les PM et le ΔLOD de la rotation terrestre et ont identifié le signal d'environ 8,5 ans dans les PM comme la manifestation de l'ICW.
Cette conclusion intervient après avoir exclu trois sources d’excitation externes : atmosphérique, océanique et hydrologique. Curieusement, le signal de 8,5 ans ne se limite pas aux seules particules ; il est également constamment présent dans le mouvement périodique de l'axe de rotation de la Terre, ou ΔLOD.
Cette présence simultanée suggère fortement un lien profond entre ICW et ces dynamiques de rotation.
Inclinaison statique entre le noyau interne et le manteau
Pour expliquer le signal de 8,5 ans détecté dans le PM et le ΔLOD, les chercheurs ont examiné les amplitudes de l'ICW dans les deux. Cela les a amenés à déduire qu’il existe un angle d’inclinaison statique de 0,17 degrés entre l’axe de rotation du noyau interne et le manteau.
“Cela implique un angle de rotation différentiel potentiel vers l'est du noyau interne inférieur à 1 degré et un désalignement des axes de symétrie de la couche limite manteau inférieur/noyau-manteau avec le manteau supérieur.”
“Ces écarts offrent des contraintes précieuses pour le modèle de densité 3D du manteau et remettent en question les hypothèses concernant l'oblate du noyau de liquidité, mettant en évidence les écarts potentiels par rapport à une forme parfaitement sphérique calculée à l'aide des théories traditionnelles”, a expliqué le Dr Ding.
De plus, la périodicité d’environ 8,5 ans de l’ICW dévoile une autre couche de complexité de la Terre. Le mouvement périodique suggère un saut de densité d'environ 0,52 g/cm3 à la limite interne du noyau.
En termes simples, cela signifie qu'il y a un changement perceptible de densité à la limite entre le noyau interne et ses couches environnantes.
Bien que la recherche se concentre principalement sur le noyau interne, l’inclinaison statique identifiée et l’ICW pourraient étendre leur influence à des phénomènes géophysiques plus larges. Comme l'explique le Dr Ding : « L'inclinaison statique peut également entraîner un certain changement dans la forme du noyau liquide, entraînant une modification du mouvement du fluide et une modification correspondante du champ géomagnétique. »
Implications pour les recherches futures
La révélation de l'étude sur l'ICW de la Terre et son inclinaison statique associée remet en question les hypothèses traditionnelles sur la rotation de la Terre. La périodicité de 8,5 ans de l'ICW, accompagnée d'un saut de densité perceptible à la limite interne du noyau, dévoile les subtilités de la dynamique intérieure de notre planète.
Les recherches futures du Dr Ding et de son équipe visent à approfondir la structure stratifiée et la densité du noyau terrestre, en explorant les schémas et les périodes de mouvements du noyau.
“La structure stratifiée et la densité du noyau terrestre ont toujours été un problème dans la recherche géoscientifique. Nous visons à approfondir l'oscillation périodique et la rotation différentielle du noyau terrestre, en cherchant à clarifier ces théories conceptuelles qui sont différentes et peuvent être difficiles à comprendre. coexister.”
Plus d'information:
Yachong An et al, Inclinaison statique du noyau interne déduite de l'oscillation intradécennale dans la rotation de la Terre, Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43894-9.
© 2023 Réseau Science X
Citation: Hypothèses difficiles : le rythme de 8,5 ans du noyau interne de la Terre (18 décembre 2023) récupéré le 18 décembre 2023 sur
Ce document est soumis au droit d'auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d'étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.