Que se cache t-il sous nos pieds ?

Après l’espace, revenons sur Terre, ou plutôt, sous terre !
Notre planète nous semble apprivoisée, pourtant, on ne la connaît pas si bien que ça. Certaines régions de la surface de la Terre n’ont tout simplement jamais été visitées par l’homme, alors qu’en est-il de sous sa surface ? Bien des légendes et des suppositions courent sur ce qui se trouve entre le sol ou nous marchons et le noyau central. Depuis les hommes des cavernes qui voyaient dans les grottes un lien avec l’entité vivante de notre vaisseau spatial de roche jusqu’à Jules Vernes qui imagine des mondes souterrains fantastiques,  nous allons aujourd’hui tenter de débroussailler cela en se penchant de plus près sur les entrailles de notre Terre.

L’origine de notre planète sur laquelle je ne reviendrai que très superficiellement, car cette partie a déjà été traitée dans nos pages, de même que  sur son magnétisme terrestre ainsi que la façon dont l’eau est arrivée sur la Terre, sont des éléments importants pour comprendre de quoi et comment se compose le corps rocheux qui fait office de planète sur laquelle nous vivons. Nous allons donc nous concentrer ici essentiellement sur sa structure interne, et sur ses particularités surprenantes, mais sans se prendre la tête, de façon ludique et simple. Nous allons également faire quelques découvertes.

On va déjà couper court à une idée reçu, la Terre n’est pas ronde, Depuis la mission européenne  » Goce » ( Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer (GOCE) est un satellite scientifique de l’Agence spatiale européenne lancé le 17 mars 2009, destiné à mesurer avec une précision de 2 cm, le champ gravitationnel (géoïde) de la Terre depuis une orbite située à 250 kilomètres d’altitude. ) on le sait désormais publiquement depuis 2010, la Terre est un patatoïde.

Structure et composition :

Sa composition est faite en « peau d’oignon » de six couches principales:  Depuis le centre: (1) Un noyau interne de fer & nickel solide (graine) ou peut être d’aspect sableux, chauffé à 6 000°, mais qu’une forte pression permet de ne pas liquéfier. Il est presque aussi gros que la Lune, mais on ne sait pas grand chose à son sujet. (2) Un noyau externe, liquide, principalement de fer qui chauffe à 4 000°, la nature conductrice du fer permet les champs magnétiques terrestres. (3) Un manteau inférieur, d’une texture solide et élastique, et ne devient un magma primaire qu’à une centaine de km de la surface de la planète seulement. La roche du manteau inférieur est parcourue de panaches qui partent de sa limite avec le noyau jusqu’à sa surface, c’est ce mécanisme qui crée le volcanisme de points chauds, des volcans immobiles (comme Tahiti par exemple), par opposition au volcanisme tectonique qui lui, est causé par le mouvement des plaque, et dont les volcans créés suivent le mouvement de ces plaques. (4) Un manteau supérieur, moins visqueux mais pas encore à l’état de roche telle qu’on les voit en surface, c’est ici que se forment la plupart des sels et cristaux, et que commencent à se différencier les types de roches. (5) Une croûte océanique, premier plancher véritablement solide de type basaltique, elle est composée surtout de silicium et de magnésium (on la nomme SIMA), elle est relativement fine (5 km d’épaisseur). (6) Enfin, la croûte continentale, notre plancher des vaches d’une épaisseur allant de 30 Km seulement par endroits jusqu’à 100 km sous les montagnes, composée principalement de silicium et d’aluminium (autrefois nommée SIAL). Voici une illustration avec ces 6 couches et quelques détails supplémentaires, obtenus sur le site de Larousse. Curieusement, si depuis le centre à 6 300 km sous nos pieds, jusqu’à une centaine de km sous nos pieds, on connaît 99% de ce qui s’y trouve et de quelle manière cela est réparti, car la viscosité ou la liquéfaction ne réserve que peu de surprises d’éléments étranges (en théorie), il n’en va pas de même pour la partie solide pleine de trous, de poches et autres cavités. Et dans cette partie se trouvent encore bien des zones d’ombres et de mystères. Reste à savoir quels mystères s’y cachent en toute logique et en toute normalité.

Une terre creuse ?

gouffre berger

Une théorie sortie tout droit des romans de science-fiction et de l’imagination fertile d’auteurs tels que Edmund Halley ou Descartes par exemple qui ont émis cette hypothèse en leur temps, mais que reste t il réellement aujourd’hui de cette séduisante idée, ouvrant une porte à tous les fantasmes ? La Terre est-elle vraiment creuse ? Et si oui, qu’est-ce qui pourrait bien se tapir dans ses obscures profondeurs? Et pourrait-on seulement y descendre un jour ? Ce sont des questions passionnantes et captivantes, propice à toutes les dérives de l’imagination. Des animaux préhistoriques pourraient-ils y vivre encore ? Des forêts nocturnes y poussent-elles ? Des aliens pourraient-ils y demeurer ? Vous pouvez retrouver ici l’évolution de la connaissance des sous-sols depuis l’antiquité jusqu’à nos jours, et comprendre d’ou viennent ces théories du XVII e siècle.

Bon, on va calmer les tempéraments, la Terre n’est pas creuse du tout, de par sa mécanique de base (accrétion), des roches et des gaz se sont agglutinés pendant des millions d’années, la terre alors une boule en fusion gravitant autour du soleil a vue ses éléments les plus lourds migrer vers son centre, tandis que les plus légers remontaient à sa surface (un peu comme dans une centrifugeuse). C’est également ce qui permet d’expliquer que des poches peuvent éventuellement exister à l’intérieur de la dernière couche (solide) lorsque des bulles continentales sont remontées à sa surface dans sa prime jeunesse. Si par la suite la majeure partie de ces espace a été comblé par magmas, certains, éloignés des panaches et des glissements tectoniques ont pu rester des cavités et recevoir au fil des millénaires des infiltration (et expulsions) d’eau pour les remplir. Vous pourrez découvrir ici un pdf très explicite  sur la formation des différentes couches de la planète.

Quand aux aliens, rien de factuel sur leur éventuelle présence sur (ou sous) terre, donc on n’en parle plus ! Des forêts ? Non plus, pas de terre pour s’enraciner, pas de photosynthèse, pas d’air … Si quelque chose pousse sous nos pieds ça serait plus proche de la moisissure ou de l’humus que des arbres. Cependant, de très grandes cavités certaines plus grandes que certains pays existent réellement de façon géologique. la plus grande cavité naturellle explorée par l’homme se trouve en France, il s’agit du gouffre Berger, dont la profondeur de -1 198 mètres.

Des hommes sous la terre !

mine de Tautona

Voyons déjà à quelle profondeur un homme peut descendre sous terre. Les mines les plus profondes creusées par ‘homme atteignent à peine les 4 km de profondeur, le record est la mine d’or de Tautona qui atteint une profondeur record de 3,9 km en Afrique du sud, les roches sont déjà à 60°.

Jusqu’ à 300 mètres la température moyenne est de l’ordre de 20°, ensuite elle augmente très vite à mesure que l’on s’enfonce par paliers de 30 mètres, la température augmente de 1° en moyenne. Le plus profond forage réalisé par l’homme fut celui de la mine de Kola en URSS, prévu pour atteindre 15 km, les géologues furent contraints de stopper à cause d’une roche extrêmement dure, à 12 262 mètres. A cette profondeur de 12,2 km, la température de la roche atteignait déjà plus de 180°, et à 15 km sous nos pieds, les portes de l’enfer semblent déjà entre-ouvertes, soufflant une température de 300°…

Ce n’est pas tout, les contraintes physiques s’impose, et pour aussi curieux que cela puisse paraitre, il est plus facile de monter dans l’espace que de descendre de quelques milliers de mètres sous terre. Le voyage en profondeur implique de traverser une forte densité de matière. L’énergie requise pour parcourir un kilomètre vers le bas, en faisant fondre les roches sur le passage, est un milliard de fois plus importante que celle nécessaire pour s’élever vers le haut de la même distance !

Une grande densité est indispensable pour s’enfoncer sous l’effet de la gravité car il faut contrer la poussée d’Archimède exercée par la matière environnante.

Dans ce cas, pas besoin de propulsion pour la descente. Il faut aussi résister à d’énormes contraintes : près du centre de la Terre, la pression est plusieurs milliers de fois supérieures à celle qui règne au fond des fosses océaniques et des millions de fois supérieures à la pression atmosphérique.

On peut donc résumer que si la vie sous terre existe (la vie assez élaborée, on ne parle pas de bactérie extrêmophiles, mais d’organisme plus complexes) c’est dans les deux premiers km de profondeur qu’on la trouvera au dessous, il est plus sérieux de se rendre à l’évidence, c’est quasi-stérile.

Et donc pas d’océans souterrains non plus ?

répartition des eaux souterraines mondiale

Des océans et toute une faune aveugle seraient-ils seulement envisageable ?

Non, pas du tout, pas de faune ni de flore, c’est complètement impossible, mais alors vous me direz,  » J’ai pourtant lu des articles très sérieux  qui affirment qu’il y a des océans… Ils mentent ?

Ils ne mentent pas, en effet, l’eau contenue dans les entrailles de la Terre est supérieure et très largement à l’eau présente en surface. Dans le manteau, il y a l’équivalent de cinq à six fois toute l’eau océanique de surface. Mais il ne s’agit pas d’eau liquide à proprement parler, mais sous forme d’ions qui, par le fait de la pression, occupent tous les défauts de la matière. Houla, je sens que certains décrochent :  » Il y a de l’eau mais pas d’océans, pas de poches profondes d’eau ??? »

En fait, il faut garder à l’esprit la notion de pression qui augmente à mesure que l’on s’enfonce, si on suspecte la présence d’eau à l’état liquide jusqu’à 200 km de profondeur, ses propriétés sont sans rapport avec celle que nous buvons. En surface sous quelques km on détecte régulièrement de grandes quantité d’eau liquide. Une nappe d’eau à 800 mètres de profondeur est à une température d’environ 35 °C, mais à 3 km de profondeur, elle peut déjà atteindre 100° par endroits. Entre 3 000 et 6 000 mètres, elle peut grimper à 200° tout en restant sous forme liquide grâce à la pression. Sur notre plancher, lorsqu’elle arrive à 100°, l’eau s’évapore. au delà, elle se ionise et se comprime contre les parois en comblant tous les espaces disponibles, mais pas sous forme d’eau fluide, ruinant ainsi tous les rêves d’une vie aquatique après seulement deux ou trois km sous nos pieds et supprimant d’office des océans profondément ensevelis, tels qu’on se les représente .

Voyage au centre de la Terre, impossible ?

Découpe de la terre.

C’est triste, le monde de Jules Verne reste un excellent livre, mais si parfois l’auteur a vu juste dans son anticipation du futur, dans celui-ci, il n’est que pure fiction.  Mais pour terminer sur une note positive qui permet encore de pouvoir rêver à de grandes découvertes, il reste un moyen théorique d’atteindre le centre de notre planète, et c’est le géophysicien néo-zélandais David Stevenson qui a eut cette idée qui n’est pas très prise au sérieux malgré sa faisabilité. Il faut dire que son prix est exorbitant puisque la petite sonde à envoyer doit être faite de diamant, seule matière capable de se frayer un passage entre la matière, la pression et les extrêmes chaleurs pour atteindre le noyau sans être désintégrée.en cours de route. j’ai copié pour vous depuis la page de l’internaute l’idée de Stevenson ci dessous:

Le principe ?
L’inverse d’une éruption volcanique. Dans ce cas, la lave en fusion remonte dans les fissures car elle est moins dense que le milieu environnant. Dans l’idée de Stevenson, on injecterait du fer fondu, qui, plus dense que la croûte, descendrait « tout seul », aidé par la gravité.
David Stevenson propose donc de créer une fissure dans l’écorce terrestre et d’y faire couler 100 000 tonnes de fer fondu. Le chercheur suggère d’installer un immense bassin de fer liquide au-dessus d’une fracture de la croûte terrestre puis de déclencher une explosion géante.
Au centre de la coulée de fer, on placerait une sonde de la taille d’un gros pamplemousse faite d’un alliage très dur et de semi-conducteurs en diamant. Car seul le diamant peut supporter des conditions aussi extrêmes.
Peu à peu, en une semaine, avec sa densité très grande, supérieure à celle de la croûte de la Terre, le fer tomberait vers le centre de la Terre en prolongeant la fissure initiale, la gravité faisant l’essentiel du travail.
Durant la descente, la sonde émettrait sans arrêt des ondes acoustiques, les seules utilisables dans ce cas : en effet, la matière terrestre est opaque au rayonnement électromagnétique, donc aux ondes radio. Un émetteur d’ondes sonores, serait donc aussi embarqué dans la sonde pour que celle-ci puisse être capable d’effectuer des mesures et de les transmettre à la surface.

Voilà les amis, j’espère que vous saurez désormais répondre lorsqu’on vous parlera des choses qui grouillent ou pas dans les entrailles de notre belle Planète.

A bientôt !