Des recherches récentes révèlent que les minéraux de fer récemment découverts pourraient être le chaînon manquant dans la manière dont l’eau est stockée dans les parties les plus profondes du manteau terrestre et transportée vers les couches supérieures. Ces résultats sont cruciaux pour comprendre le mouvement du manteau, l’activité volcanique et le fonctionnement d’autres planètes rocheuses, affirment les auteurs de l’étude.
Les chercheurs ont découvert les minéraux de fer, appelés oxyhydroxydes de fer, en écrasant des échantillons de minéraux entre deux minuscules enclumes de diamant tout en les frappant avec un laser.
Les deux minéraux de fer sont stables dans les conditions trouvées à la frontière entre le noyau de la Terre et son manteau (la couche intermédiaire de la planète), qui est soumis à « plus d’un million de fois la pression que nous ressentons à la surface ». Steve Jacobsenminéralogiste et professeur de sciences de la Terre à l’Université du Colorado à Boulder qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Les nouveaux minéraux contiennent jusqu’à 15 % d’eau en poids. « Si vous additionnez tous les atomes H et O dans la formule et que vous les combinez en H2O, un seul morceau de cinq livres contiendrait une pinte d’eau liquide », a ajouté Jacobsen. « Si ce matériau existait au début de la Terre, réparti sur la base du manteau, même quelques pour cent seulement seraient potentiellement suffisants pour alimenter la formation des océans. »
Un mystère tectonique
Terre contient plusieurs couches, comme un oignon. La croûte est la couche la plus fine (la peau de l’oignon) et elle se déplace très lentement au-dessus d’un océan géant de roche en fusion appelé le manteau (la partie juteuse de l’oignon). Au cœur de cet océan se trouve le noyau de la planète, comme le centre d’un oignon, si le centre de l’oignon était fait de fer surchauffé et de nickel écrasé sous le poids d’une planète.
L’eau présente dans le manteau rend la roche en fusion plus extensible, ce qui signifie que le manteau peut changer de forme et convecter. C’est en grande partie pourquoi la Terre a tectonique des plaques — sans eau dans le manteau, la matière est trop rigide pour se déplacer et entraîner avec elle la croûte terrestre. Nous savons qu’il y a de l’eau dans le manteau ; cependant, nous ne savons pas exactement ce que fait l’eau dans le manteau.
Il existe deux théories principales sur la façon dont l’eau pénètre dans le manteau terrestre. Le premier est à travers subduction: Lorsqu’une plaque tectonique s’enfonce sous une autre, elle amène l’eau de la surface dans le manteau. La seconde est l’eau primordiale, issue de la formation de la planète, qui est stockée près de la limite entre le noyau terrestre et le manteau inférieur.
- « Pulsation, comme un battement de cœur » : le panache rythmique du manteau s’élevant sous l’Éthiopie crée un nouvel océan
- La croûte terrestre a avalé l’équivalent d’une mer d’eau et l’a enfermée sous le fond marin du Pacifique
- Des scientifiques forent le morceau le plus long du manteau terrestre depuis une montagne sous-marine près de la « Cité perdue »
Les minéraux récemment découverts correspondent aux deux théories majeures sur la manière dont la Terre a obtenu l’eau de son manteau. Ils sont suffisamment denses pour couler jusqu’au fond du manteau, ce qui correspond à la subduction et permet à l’eau de pénétrer dans le noyau terrestre. Les minéraux de fer sont également suffisamment solides pour résister aux impacts énergétiques extrêmement élevés qu’ils auraient vécu s’ils avaient été présents lors de la formation de la Terre.
La convection du manteau pourrait amener ces minéraux près du noyau vers la surface dans de grands panaches du manteau, où les minéraux fondraient et libéreraient leur eau, complétant ainsi le cycle de l’eau dans le manteau et contribuant à la formation de points chauds volcaniques à la surface. Ce processus a des implications sur les cycles de l’eau et les théories sur la façon dont d’autres planètes rocheuses et exoplanètes – en particulier les plus étranges qui sont pour la plupart des roches en fusion – se sont formés.
Bien que l’étude, publiée le 8 septembre dans la revue Géosciences naturellesne prouve pas que ces minéraux transportent l’eau autour du manteau, sachant que les minéraux de fer existent, cela ouvre une voie pour la première fois. Les minéraux récemment découverts pourraient également expliquer des régions mystérieuses et extrêmement denses au plus profond de la Terre – les «patchs à vitesse sismique ultra faible nous voyons assis au sommet de la limite noyau-manteau », a ajouté Jacobsen.
De quoi est faite la Terre ? Découvrez-le avec notre
