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Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie
UMR 7590 - Sorbonne Université/CNRS/MNHN/IRD

Pas d'océan-caché dans le noyau terrestre ! - Actu CNRS - INSU - 14 mars 2018

Déterminer la composition chimique du noyau terrestre est un grand défi que les scientifiques essaient de relever depuis plusieurs décennies. En particulier, la teneur du noyau en hydrogène (élément considéré comme sidérophile(1)) reste très incertaine. Des chercheurs issus de trois laboratoires français(2) ont étudié le comportement de l'hydrogène, et notamment mesuré son partage entre l'alliage métallique riche en fer et le silicate, en recréant en laboratoire les conditions ayant régné lors de la formation du noyau terrestre (haute pression, haute température et quantités raisonnables d'eau) à l'aide de la presse multi-enclume du LMV. Il s'avère que l'hydrogène se comporte comme un élément lithophile (il préfère rester dans la partie silicatée) et que seule une quantité infime d'hydrogène incorpore le noyau des planètes telluriques lors de la ségrégation noyau-manteau, un comportement qui favorise la formation précoce d'un manteau et d'une atmosphère riches en eau.

Notes :

  1. qui accompagne le fer lors de la formation du noyau
  2. Laboratoire magmas et volcans (LMV/OPGC, UCA / CNRS / IRD / UJM), Groupe LEEL (Laboratoire d'étude des éléments légers) du laboratoire Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (NIMBE, CEA / CNRS) et Institut de minéralogie et de physique de la matière et de cosmochimie (IMPMC/Ecce Terra, Sorbonne université / CNRS / IRD / MNHN)

Source :

V. Clesi, M.A. Bouhifd, N. Bolfan-Casanova, G. Manthilake, F. Schiavi, C. Raepsaet, H. Bureau, H. Khodja & D. Andrault (2018) Low hydrogen contents in the cores of terrestrial planets, Science Advances, doi:10.1126/sciadv.1701876

Source : Actualités du CNRS-INSU

Accéder à l'article sur le site de l'INSU du CNRS

 

Légende image : A droite, image de microscopie électronique à balayage montrant un échantillon préparé à 5 GPa et 2000 °C. L'hydrogène intègre préférentiellement le silicate (matrice grise) lors de la mise en équilibre avec le métal (billes claires). Par conséquence, une quantité très faible d'hydrogène, avec un maximum estimé à 70 ppm, devrait intégrer le noyau lors de la ségrégation noyau-manteau dans les planètes telluriques.

Cécile Duflot - 19/03/18

Traductions :

    Zoom Science - Le rôle surprenant du champ électrique d’une surface minérale dans la synthèse de l’acide formique - Juillet 2020

    Les surfaces minérales ont des effets bien connus sur la réactivité chimique, modifiant les barrières cinétiques et les grandeurs thermodynamiques des réactions. La modélisation de ces phénomènes invoque généralement des contacts directs entre molécules et surfaces des solides. Une étude théorique de...

    » Lire la suite

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