Notes sur le système solaire interne: la structure interne et la tectonique des plaques, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez10 January 2014

Notes sur le système solaire interne: la structure interne et la tectonique des plaques, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur le système solaire interne: la structure interne et la tectonique des plaques. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: La structure interne, La tectonique des plaques.
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La structure interne

L'observation des tremblements de terre et des ondes sismiques qu'ils produisent nous permet

d'étudier la structure interne de notre planète. En observant en différents points du globe les

vibrations créées par un tremblement de terre, il est possible de reconstruire la trajectoire que

les ondes sismiques ont parcouru dans le globe. Comme cette trajectoire dépend de la nature

des matériaux rencontrés, elle nous permet de remonter à la structure interne de notre planète.

Un autre moyen d'étude est l'analyse des roches éjectées par les volcans, qui nous révèle quant

à elle la composition chimique des couches profondes.

Ce type d'étude a révélé que notre planète est constituée de trois couches qui diffèrent

essentiellement par leur composition chimique. La première couche en s'enfonçant dans le

globe est l'écorce. Son épaisseur est d'une dizaine de kilomètres sous les océans et d'une

quarantaine sous les continents. Cette couche est composée de roches sédimentaires, de

granite et de basalte, ces constituants ayant été plus ou moins mélangés sous l'effet de l'activité

géologique intense de la Terre. En dessous se trouve le manteau, une couche solide d'environ

3000 kilomètres de profondeur, formée de silicates riches en fer et en magnésium. Enfin, au

centre se trouve au noyau essentiellement composé de fer et d'un peu de nickel. Ce noyau est

en fait composé de deux couches : le noyau externe, liquide, et le noyau interne, solide. Au

centre, la température est d'environ 5000 degrés Celsius et la pression plusieurs millions de

fois celle de la surface.

La tectonique des plaques

L'une des caractéristiques qui fait de la Terre une planète très spéciale est la présence d'une

tectonique des plaques. La croûte et la partie externe du manteau forment une couche de

quelques dizaines de kilomètres, appelée la lithosphère, qui se distingue par sa rigidité. En

dessous se trouve l'asthénosphère, une couche moins rigide sur laquelle la lithosphère peut

lentement se déplacer. La lithosphère n'est pas faite d'un seul bloc, mais divisée en plusieurs

plaques qui peuvent légèrement se déplacer les unes par rapport aux autres en glissant sur

l'asthénosphère.

Les monts Everest (à droite) et Makalu (à gauche), vus depuis la station spatiale internationale, au

coeur de l'un des résultats les plus spectaculaires de la tectonique des plaques, le massif de

l'Himalaya. Crédit : NASA

Ces plaques se déplacent sous l'effet de la convection dans le manteau. En effet, l'énergie

produite par la désintégration de noyaux radioactifs au centre de la Terre est transportée vers

l'extérieur par un phénomène de convection, les roches chaudes remontant vers la surface, les

roches refroidies plongeant vers les profondeurs. Ces mouvements de matière dans

l'asthénosphère provoquent le déplacement des plaques de la lithosphère, que l'on désigne

sous le nom de tectonique des plaques. Ainsi par exemple, la plaque qui porte l'Amérique de

sud se sépare de celle qui porte l'Afrique à une vitesse d'environ trois centimètres par an.

La tectonique des plaques est responsable de la plupart des formations géologiques présentes

sur Terre. Ainsi, lors de la collision de deux plaques, une chaîne de montagnes peut naître.

C'est par exemple la collision des plaques portant l'Inde et la Chine qui a donné naissance à

l'Himalaya. Il arrive également qu'une plaque plonge sous une autre - on parle de subduction -

en menant au même résultat, comme dans le cas des Andes.

L'une des conséquences les plus importantes de la tectonique des plaques est le

renouvellement de la surface terrestre. Au milieu de l'océan atlantique se trouve une énorme

crête appelée le rift océanique. A cet endroit, deux plaques se séparent et permettent à des

roches fondues du manteau de remonter à la surface. Le phénomène opposé se produit dans

les zones de subduction où une plaque redescend vers les profondeurs. Ainsi par le jeu de ces

deux phénomènes, de la matière du manteau remonte en permanence à la surface avant de

replonger après des centaines de millions d'années. La conséquence est un renouvellement

permanent de la surface de la Terre, sans équivalent dans le système solaire. Ceci explique en

particulier que même si la Terre a été soumise à un intense bombardement météoritique dans

sa jeunesse, toute trace a été effacée et les cratères météoritiques sont maintenant très rares à

la surface de notre planète.

Une conséquence de l'activité de notre planète est l'injection de gaz carbonique dans

l'atmosphère. En effet, le gaz carbonique atmosphérique se dissout facilement dans les eaux de

pluie et est rapidement injecté dans le sol sous forme de carbonates ou bien dissout dans les

océans. S'il restait emprisonné dans les roches ou les océans, l'effet de serre sur notre planète

diminuerait et la température se mettrait à chuter, comme ce fut le cas sur Mars. L'injection

dans l'atmosphère du gaz emprisonné dans les laves volcaniques permet au niveau de gaz

carbonique d'être stable et assure une température modérée de l'atmosphère.

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