Un la­bo cler­mon­tois veille sur la Terre

La Montagne (Clermont-Ferrand) - - La Une - Anne Bourges anne.bourges@cen­tr­france.com

PÉ­TRO­LO­GIE. Une équipe du La­bo­ra­toire mag­mas et vol­cans tra­vaille à ex­pli­quer la for­ma­tion du champ ma­gné­tique ter­restre et in­ter­pelle d’autres théo­ries sur l’ori­gine de la Terre.

VOLCANISME. Quels vol­cans d’ici pour­raient à nou­veau en­trer en phase ac­tive ? Quels mo­dèles ap­pli­quer aux érup­tions comme celle d’ha­waï ? Des ex­perts par­courent le monde.

Le tra­vail d’une équipe cler­mon­toise vient de res­treindre le champ des pos­sibles ex­pli­quant la for­ma­tion du champ ma­gné­tique ter­restre. Il in­ter­pelle aus­si d’autres théo­ries sur l’ori­gine de la Terre… Au La­bo­ra­toire mag­mas et vol­cans, elle étu­die un mi­nus­cule élé­ment : l’hy­dro­gène.

Vincent Cle­si, doc­teur en pé­tro­lo­gie ex­pé­ri­men­tale du La­bo­ra­toire mag­mas et vol­cans (LMV), a dé­mon­tré, avec une équipe col­la­bo­ra­tive (*), qu’il y au­rait bien moins d’hy­dro­gène dans le noyau ter­restre que ce que l’on pen­sait.

Rien d’éton­nant à ce que ce­la ne vous étonne pas ! Mais un spé­cia­liste des sciences de la Terre com­prend im­mé­dia­te­ment la por­tée de la dé­cou­verte.

Entre vous et moi, sa­chez seule­ment que cette pu­bli­ca­tion est ca­pi­tale, moins pour ce qu’elle an­nonce, que pour ce qu’elle fait tom­ber comme hy­po­thèses sur la for­ma­tion de la Terre et le mou­ve­ment de Co­rio­lis.

1 Comment une sorte de « dy­na­mo » s’est-elle mise en route au coeur de la pla­nète ? Qu’est­ce qui a pro­vo­qué l’ap­pa­ri­tion du

champ ma­gné­tique ter­restre ? Jusque­là, les cher­cheurs s’in­té­res­saient à l’hy­dro­gène. L’ex­pli­ca­tion pen­chait pour une mi­gra­tion mas­sive de ces atomes vers le coeur mé­tal­lique de la Terre, au mo­ment de la sé­pa­ra­tion du noyau et du man­teau ter­restres.

Éton­nant élé­ment que l’hy­dro­gène ! C’est un consti­tuant es­sen­tiel de notre uni­vers. L’hy­dro­gène existe sous dif­fé­rentes formes et plu­sieurs états. Presque tout ce qui consti­tue les cel­lules sur Terre dé­pend de ses pro­prié­tés et des liai­sons dont est il est ca­pable.

Jusque dans les an­nées 1990, on pen­sait qu’il se ba­la­dait dans le man­teau ter­restre. Et, sur­tout, que de grandes quan­ti­tés s’étaient dé­pla­cées vers le coeur de la pla­nète – le noyau – lors de la sé­pa­ra­tion du man­teau.

Des « océans d’hy­dro­gène » (com­pre­nez des ré­ ser­voirs de la taille d’océans) y se­raient ain­si res­tés « sé­ques­trés ».

3 Ex­pé­riences avec une presse ul­tra-puis­sante. L’idée étant ad­mise, per­sonne n’a re­pris les ex­pé­riences sur le par­tage de l’hy­dro­gène ori­gi­nel entre le noyau et le man­teau de la pla­nète.

Mais voi­là… Deux dé­cen­nies ont per­mis à d’autres dis­ci­plines de sug­gé­rer qu’il y avait peu­têtre moins d’hy­dro­gène dis­po­nible au mo­ment de la for­ma­tion de la Terre. L’équipe du LMV a re­pris le dos­sier avec de nou­velles mé­thodes et ou­tils ex­pé­ri­men­taux. Le la­bo­ra­toire hé­berge no­tam­ment l’im­pres­sion­nante presse mul­ti­en­clumes de l’ins­ti­tut na­tio­nal des sciences de l’uni­vers.

Cet ou­til – par­mi les plus puis­sants d’eu­rope – est ca­pable de re­créer les condi­tions du mag­ma pro­fond : en pres­sion (jus­qu’à 20.000 fois l’at­mo­sphère ter­restre) et tem­pé­ ra­ture (jus­qu’à 2.500 °C).

4 Pas d’océans d’hy­dro­gène. Et bin­go ! « Ce que l’on a trou­vé montre qu’il y au­rait cent fois moins d’hy­dro­gène dans le noyau ter­restre que ce que pré­di­saient les ex­pé­riences des an­nées 1990 », ex­plique Vincent Cle­si. Il fau­dra trou­ver autre chose que les mi­gra­tions de cet élé­ment pour ex­pli­quer comment le mou­ve­ment de Co­rio­lis a été lan­cé.

Du coup, il fau­dra aus­si trou­ver quels élé­ments pri­mi­tifs oc­cupent la place que l’on at­tri­buait à l’hy­dro­gène dans le noyau ter­restre…

Mo­ha­med Ali Bou­hifd, char­gé de re­cherche CNRS ba­sé au LMV, livre un autre ri­co­chet de cette dé­cou­verte. « On connaît dé­sor­mais le bud­get glo­bal de l’hy­dro­gène, par­mi les pre­miers élé­ments à par­tir des­quels la pla­nète s’est for­mée ». Dans la re­cherche sur les « briques élé­men­taires » qui ont cons­truit la pla­nète, on pour­rait par exemple s’at­tendre à trou­ver plus d’ap­ports en chon­drites à ens­ta­tite (for­mées près du So­leil) que car­bo­nées (plu­tôt ve­nues d’autres confins de l’uni­vers).

(*) Pu­bli­ca­tion Sciences ad­vances, mars 2018 (open ac­cess). Équipe : LMV avec le La­bo­ra­toire d’étude des élé­ments lé­gers, na­nos­ciences et in­no­va­tion pour les ma­té­riaux… (CEA, CNRS, Pa­ris Sa­ca­ly), Ins­ti­tut de mi­né­ra­lo­gie et de phy­sique de la ma­tière et de cos­mo­chi­mie (Sor­bonne). → Le LMV donne ren­dez-vous. Le col­loque Ex­pe­ri­men­tal Mi­ne­ra­lo­gy, Pe­tro­lo­gy and Geo­che­mis­try réuni­ra 200 cher­cheurs du monde en­tier, à l’école de ma­na­ge­ment de Cler­mont, du 17 au 21 juin. Plus d’in­for­ma­tions sur le por­tail empg16.lmv.uca.fr.

EPA/MAXPPP

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