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ERC

DECORE — Résultat en bref

Project ID: 207467
Financé au titre de: FP7-IDEAS-ERC
Pays: France

Des expériences révèlent comment le noyau de la Terre s'est formé

La formation du noyau de la Terre et les processus que cela implique ne sont pas encore clairement compris. Combler ces lacunes en matière de connaissances scientifiques constituait l'objectif d'une initiative financée par l'UE, qui a développé des procédures expérimentales pour étudier les processus qui sont survenus au sein de la Terre au cours des 100 millions d'années qui ont suivi la formation du système solaire.
Des expériences révèlent comment le noyau de la Terre s'est formé
L'objectif du projet DECORE (Deep Earth chemistry at the core) était d'étudier l'accrétion de la Terre, sa différenciation primordiale ainsi que la formation de son noyau. Il a étudié comment des matières accrétionnaires composées de roches et de métaux riches en fer ont fusionné et séparé la portion métallique et de la portion rocheuse pour former respectivement le noyau et le manteau silicaté (océan de magma).

Les chercheurs ont suivi l'évolution de l'incorporation d'éléments sidérophiles traces et d'éléments atomiques légers dans le noyau, et comment ils sont liés. En effet, les concentrations en éléments sidérophiles à l'état de trace dans le manteau et la concentration en éléments légers dans le noyau peuvent être mesurées grâce à la géochimie et la géophysique pour obtenir des informations majeures sur la formation du noyau.

Les scientifiques ont utilisé des appareils haute pression et haute température comprenant des presses à gros volume et des cellules à enclumes chauffées au laser pour reproduire les conditions des profondeurs de la Terre. Cela a permis de couvrir pour la première fois toute la profondeur (pression et température) à laquelle le noyau est formé. Les résultats ont indiqué que la formation du noyau dans un océan de magma riche en FeO était la solution la plus viable. L'oxygène est l'élément lumineux principal du noyau, avec de plus petites quantités de silice. Le scénario de la formation du noyau dans un océan de magma oxydé qui se réduit avec le temps a fourni un mécanisme viable pour expliquer la réduction de l'océan magmatique par l'incorporation d'oxygène dans le noyau. Il a également fourni une meilleure explication du partitionnement des éléments chromium (Cr) et vanadium (V).

D'un point de vue géophysique, les calculs du ont montré que l'oxygène était le seul élément qui est toujours requis dans le noyau extérieur, pour répondre à sa vélocité sismologique et ses profils de densité. Par conséquent, la nécessité géophysique d'un noyau extérieur riche en oxygène soutient l'hypothèse de l'accrétion et de la formation du noyau dans un environnement oxydé.

Les chercheurs du projet DECORE ont également remarqué que cet environnement oxydé est comparable à l'état d'oxydation des astéroïdes comme 4 Vesta, qui est typique des objets que la Terre aurait accrétés d'après les hypothèses courantes.

Informations connexes

Mots-clés

Terre, noyau, DECORE, accrétion, silicate, manteau, océan de magma, sidérophile, presses à gros volume, cellule à enclumes, 4 Vesta