Une nouvelle analyse aux rayons X du fer en fusion a révélé que le noyau interne de la Terre est de 1 000 degrés plus chaud qu’on ne le pensait précédemment.
Les nouvelles mesures, qui ont été effectuées par Agnès Dewaele du Commissariat à l’énergie atomique français, CEA, en collaboration avec les membres du Centre national français de la recherche scientifique (CNRS) et l’Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron à Grenoble (ESRF), définit maintenant la température du noyau interne de la Terre à 6 000°C.
C’est un chiffre qui correspond à d’autres estimations suggérant une différence de température entre le noyau solide et le manteau au-dessus d’au moins 1500 degrés, un facteur contribuant à la présence du champ magnétique de la Terre.
Les précédentes estimations, qui ont été obtenues en mesurant les courbes de fusion du fer, ont placé la température du noyau à 5 000 °C. Mais la nouvelle technique, qui utilise la diffraction de rayons X a permis aux chercheurs de sonder de minuscules échantillons de fer à des pressions intenses pour comprendre la façon dont les cristaux de fer se forment et fondent.
En effet, le défi pour les chercheurs était de reproduire les monumentales pressions à la base du noyau, des pressions qui sont un million de fois supérieures à celle du niveau de la mer. Pour y parvenir, Dewaele et son équipe ont utilisé un appareil appelécellule à enclume de diamant chauffée au laser statique, en représentation ci-dessous.
Avec cet outil, les scientifiques ont placé un minuscule échantillon de fer entre les pointes de deux diamants synthétiques.Ensuite, le fer a été placé sous haute pression pour être touché par un laser. Dans les locaux de l’Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron, les chercheurs ont analysé la façon dont les faisceaux de rayons X ont rebondi sur les noyaux des atomes de fer. Comme le fer s’est changé de l’état solide à l’état liquide, les chercheurs ont observé des modifications dans les modèles de diffraction, qui à leur tour ont fourni les données nécessaires pour mesurer les états partiellement fondus du fer.
Les chercheurs ont découvert que le fer a un point de fusion à 4800°C à une pression de 2,2 millions d’atmosphères (jusqu’à 200 GPa). En extrapolant ceci à 3,3 millions d’atmosphères, la pression estimée entre le noyau liquide et solide, les scientifiques ont obtenu leur estimation de 6 000°C (+ / – 500).
L‘étude publiée sur Sciensce : Melting of Iron at Earth’s Inner Core Boundary Based on Fast X-ray Diffraction.
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