Année 1: La Terre ; Ch 2: Voyage au centre de la Terre

Bienvenue pour ce second cours....
si vous etes la c'est une preuve que vous ne vous etes pas endormi au cours précédent... ou alors parce que vous etes obligé de venir
Le chapitre que nous allons faire la est assez long, mais très interessant...
Bien... entrons dans l'Univers, et surtout dans la Terre de suite !!!

Depuis Jules Verne, qui fit voyager, à travers cavernes et mers souterraines, des générations de lecteurs en compagnie du professeur Lidenbrock, la science a révélé un tout autre aspect du centre terrestre.
Loin d'etre creuse, la Terre est constituée de matière compacte qui empeche tout voyage vers son centre, autre qu'imaginaire ou scientifique. Mais ce qui rend ce périple riche en rebondissements, c'est la dynamique interne de cette matière, en mouvement permanent.
I) A l'intérieur de la Terre
Pour sonder les profondeurs de notre planète, les géophysiciens ne procèdent pas par forages. Ils ont reours, tout simplement, aux tremblements de terre : l'analyse de la vitesse de propagation des ondes sismiques leur a permis de déterminer la structure, en couches concentriques, de la Terre.

II) De la surface à 2900 km de profondeur
Ainsi, depuis la surface et en se dirigeant vers le centre de la Terre, plusieurs enveloppes peuvent etre distinguées. La lithosphère, épaisse d'une centaine de kilomètres et relativement rigide, est constituée d'une croute externe et de la partie supérieur du manteau.
La croute continentale, épaisse de 30 à 40 km (pouvant atteindre 70 km sous les montagnes), est surtout formées de roches granitiques.
La croute océanique, plus mince, avec ses 10 km d'épaisseur, correspond à des roches issues d'un magma basaltique.
La discontinuité sismique de Mohorovicic, ou "Moho", sépare la croute de la partie la plus élevée du manteau, elle aussi rigide.
Le manteau supérieur correspond à l'[/i]asthénosphère, plus chaude, relativement plastique et s'étend jusqu'a 700 km de profondeur. C'est du manteau supérieur que s'élève le magma, sous forme de coulées de laves, lors des éruptions volcaniques.
Le [i]manteau inférieur, lui, s'enfonce jusqu'a 2900 km de profondeur. Ce manteau est rocheux et très chaud (environ 3000°C). il est maintenu à l'état solide par la très forte pression qu'il subit. D'un point de vue chimique, cette couche de notre globe est composée de 80% de silice et de magnésium.
A la base du manteau inférieur apparait la discontinuité de Gutemberg, qui le sépare du noyau. Cette discontinuité (chimique et physique) est la plusbrutale de la planète.

III) De 2900 km au centre de la Terre
Le noyau est donc constitué d'une enveloppe externe, liquide, contenant du fer fondu avec une faible proportion d'oxygène, de soufre et de silice. Elle est la source du champs magnétique terrestre engendré par les courrants électriques qui y circulent.
Au dela, entre environ 5000 km et 6300 km (au centre de la Terre), le noyau devient solide : c'est la graine, qui renferme du fer presque pur. La température augmente considérablement dans le noyau, ou elle serait de 5000°C.

IV) Une Terre active
Mais savoir ce qu'il y a au centre de notre Terre n'est que de peu d'interet si l'on ne perçoit pas, simultanément, l'importance des multiples échanges entre ces couches intérieures et la croute terrestre, sur laquelle nous vivons.

V) Des mouvements de convection
Notre planète est une véritable machine thermique dont la source de chaleur réside dans la désintégration des éléments radioactifs (uranium, thorium, potassium) contenus dans son manteau et sa croute. L'évacuation de cette chaleur en direction de la surface s'effectue par convection (avec mouvements de matière : liquide, gaz, plasma), de dix à trente fois plus efficace que la seule conduction thermique (transport de la chaleur par diffusion, sans déplacement de matière).
La matière chaude monte, et elle descend ensuite une fois refroidie; se créent ainsi des cellules de convection à déplacement très lent, dans un manteau à très forte viscosité. Ces mouvements constituent le principal moteur des plaques qui découpent la lithosphère rigide.


VI) Un noyau dynamique
Le noyau externe, liquide, est le siège de mouvements bien plus violents et rapides que ceux qui ont lieu dans le manteau. La convection qui s'y déroule est d'ailleurs fort différente : on pense qu'elle serait due, non à la dilatation thermique, mais au phénomène physico - chimique lié à la cristallisation de la graine. En effet, à la frontière du noyau et de la graine, le fer se solidifie en se débarassant des éléments légers auxquels il est associé dans le noyau : la solution résiduelle, enrichie en éléments légers, remonte en panaches, libérant de l'énergie gravitationnelle.

VII) La tectonique des plaques
Tremblements de terre et éruptions volcaniques sont l'expression de surface des mouvements de convection évacuant la chaleur de l'intérieur de la Terre. Ils sont étroitements liés au déplacement des grandes plaques de la lithosphère terrestre.
La surface de notre globe est divisée en sept grandes plaques principales : africaines, eurasienne, nord - américaine, sud - américaine, antartique, pacifique, indo - australienne. Ces plaques se déplacent les unes par rapport aux autres à des vitesses de l'ordre de deux à vingt centimètres par an.
D'une épaisseur de 100 à 150 km (la lithosphère), elles portent les océans et les continents, qui, ainsi, glissent tels des tapis roulants au dessus du manteau.
Les frontières entre ces plaques sont éviedement le siège privilégié des tremblements de terre, et ceux ci sont plus ou moins violents selon le type de frontière existant entre leur plaques. Lorsque les plaques glissent les unes le long des autres (frontières dites coulissantes), la sismicité peut-etre particulièrement forte, comme il en va pour la fameuse faille de San Andréas, en Californie.
Si le glissement se produit aux zones de subduction, les tremblements de terre peuvent etre également dévastateurs, d'autant qu'ils sotn plus difficilements prévisibles (Japon, Balkans, Indonésie, Grèce...).

Nous avons vu que des panaches de matière chaude s'élevait du manteau. Parvenus à la surface, ils percent les plaques, créant des volcans. On a ainsi pu constater que la répartition de certains volcans à la surface du globe correspondait à celle des "points chaud" d'ou partent, depuis la base du manteau supérieur, les montée de magma venant s'épancher à la surface.
A l'inverse des plaques continentales, qui dérivent lentement mais surement, les points chaud sont stables, et c'est ainsi que les chaines de volcans, érigées toujours à la verticales des points chauds, matérialisent le mouvement d'une plaque au dessus d'eux.
Lorsqu'un volcan, bati au dessus d'un point chaud, est emporté par sa plaque à des centaines de kilomètres du panache de magma qui l'a nourri, il n'est plus alimenté et s'éteind, remplacé par un nouveau volcan qui prends sa relève à l'aplomb du point chaud.
D'autres volcans ne sont pas nourris par des points chaud, mais se batissent à la frontières des plaques tectoniques. On observe ainsi des chaines de volcans sous marins à la frontières de plaques qui s'écartent, et des arcs d'iles volcaniques, la ou une plaque plonge sous une autre.

VIII) Le champ magnétique terrestre
Enfin, pour achever ce tour d'horizon exposant les rapports existant entre le centre de la Terre et sa surface, il nous faut maintenant examiner le magnétisme terrestre, qui, dû aux régions les plus profondes de notre globe, n'en assure pas moins la survie de toutes les éspèces vivant à la surface.

IX) Le noyau terrestre, dynamo de la planète
Le champ magnètique terrestre est crée par "l'effet dynamo" dû aux courants électriques circulant dans les métaux fondus du noyau. Les mouvements convectifs qui animent le noyau entretiennent ces courants, et le champ magnétique résultant est donc régénéré en permanence.
Toutefois, sans que l'on en connaisse encore la cause, l'étude du champ magnétique terrestre, sur plusieurs millions d'années, à révélé des modifications de ce champ. Certaines sont lentes et d'autres sont bien plus brutales, menant à une inversion du champ magnétique. La question est d'autant plus importante que ce champ magnétique, qui émane des profondeurs de la Terre, protège les etres vivants des particules électriquements chargées en provenance du Soleil.

Quelques mots de vocabulaire
Accrétion : Processus de croissance d'un astre, d'une planète, par capture de matière sous l'effet de la gravitation. L'accrétion des planètes renvoie donc à l'époque de leur formation.
Ductile : Qui peut etre étiré sans se rompre.
Subduction : Enfoncement d'une plaque océanique sous une plaque voisine, de nature continentale le plus souvent.

Les devoirs
1) Citez les couches de la Terre, de la surface jusqu'au noyau.
2) A quoi sont duent les tremblements de terre ?
3) Citez 3 volcans actifs et 3 volcans éteinds.
4) A part la plaque de San Andréas, qu'elles autres plaques peuvent s'avérer dangereuses dans l'immédiat ?