Combien de temps avant que le noyau de la Terre ne soit à court de carburant ?

Les scientifiques travaillent dur pour savoir combien de temps durera le noyau de la Terre.

Noyau, manteau, couches de la Terre
Le noyau de la Terre est-il à bout de souffle ?

Sur la croûte terrestre, les températures restent relativement stables tout au long de l’année. Cependant, sous la croûte, sous nos pieds, se trouve un endroit incroyablement chaud – le noyau de la Terre !

Le noyau de la Terre dirige la tectonique des plaques et nous protège du rayonnement solaire. Il est non seulement intéressant, mais aussi en partie vital pour la Terre. Mais combien de temps le noyau de la Terre peut-il rester chaud ?

Lisez la suite pour le savoir.

Quelle est la température du centre de la terre ?

Quelle est la température du noyau de la terre ?

Température au cœur de la Terre
Quelle est la température du noyau terrestre ?

Les experts estiment que les températures au cœur de la Terre sont plus élevées qu’à la surface du Soleil – plus de 18 032 degrés Fahrenheit (10 000 degrés Celsius).

Comment est-il devenu si chaud de toute façon ?

Une théorie est qu’il y a environ 4,5 milliards d’années, notre système solaire était constitué d’un nuage de particules de poussière froide. Ce nuage de gaz et de poussière a été perturbé d’une manière ou d’une autre et a commencé à s’effondrer lorsque la gravité a tout rassemblé, formant un disque rotatif géant.

Le centre du disque s’est accrétionné et est devenu le soleil, et les particules des anneaux extérieurs se sont transformées en grandes boules de gaz et de liquide en fusion qui se sont refroidies et condensées pour prendre une forme solide.

En même temps, la surface de la planète nouvellement formée était soumise à un bombardement constant de grands corps qui frappaient la planète et généraient une chaleur immense à l’intérieur de celle-ci, ce qui faisait fondre la poussière cosmique qui s’y trouvait.

Lorsque la Terre s’est formée, c’était une sphère uniforme de roche chaude. La désintégration radioactive et la chaleur résiduelle de la formation des planètes ont rendu cette sphère encore plus chaude. Finalement, après environ 500 millions d’années, la température de la Terre a atteint le point de fusion du fer – environ 1 538° Celsius (2 800° Fahrenheit).

Cela a permis au matériau rocheux fondu de la Terre de se déplacer encore plus rapidement. Des matériaux relativement flottants, comme les silicates, l’eau et même l’air, sont restés près de l’extérieur de la planète, formant le manteau et la croûte primitive. Des gouttelettes de fer, de nickel et d’autres métaux lourds se sont déplacées vers le centre de la planète et en ont formé le noyau initial. Ce processus est appelé différenciation planétaire.

Contrairement à la croûte et au manteau, qui sont riches en minéraux, on pense que le noyau est presque entièrement composé de métal, en particulier de fer et de nickel. Alors que le noyau interne est considéré comme une sphère solide d’un rayon d’environ 1 220 km et d’une température de surface de 5 700 K, le noyau externe est considéré comme une couche liquide d’environ 2 400 km d’épaisseur, atteignant des températures de 3 000 K à 8 000 K.

On pense que le noyau est si chaud à cause de la désintégration des éléments radioactifs, de la chaleur résiduelle provenant de la formation des planètes et de la chaleur dégagée lorsque le noyau externe liquide se solidifie à sa limite avec le noyau interne.

Le noyau est donc incroyablement chaud, mais combien de temps peut-il rester chaud ?

Les scientifiques de la Université du Maryland affirment être en mesure de répondre à la question dans les quatre prochaines années.

Pour entraîner les mouvements des plaques tectoniques de la Terre et alimenter son champ magnétique, une immense quantité d’énergie est nécessaire. L’énergie est dérivée du centre de la Terre, mais les scientifiques sont sûrs que le noyau se refroidit très, très lentement.

Qu’est-ce qui rend le centre de la terre chaud ?

centre de la terre
Pourquoi le noyau de notre Terre est-il si chaud ?

Le centre de la Terre est maintenu chaud par deux “sources de combustible” : Énergie primaire issue de la formation de la planète, et énergie nucléaire créée par la désintégration radioactive naturelle.

La formation de la Terre s’est produite à un moment où le système solaire était en pleine explosion d’énergie. Dans ses débuts, les météorites bombardaient constamment la planète en formation, provoquant des forces de frottement excessives. À cette époque, la Terre était pleine d’activité volcanique.

Combien de temps le noyau de la Terre tiendra-t-il ?

Depuis le début, la planète s’est considérablement refroidie. Cependant, il reste une chaleur résiduelle provenant de la formation de la Terre. Bien que la chaleur primordiale se soit largement dissipée, une autre forme de chaleur continue à réchauffer le manteau et la croûte terrestre.

Les matériaux naturellement radioactifs se trouvent en grande quantité dans les profondeurs de la terre, et certains sont situés près de la croûte terrestre. La chaleur est libérée au cours du processus naturel de désintégration des matières radioactives.

Les scientifiques savent que la chaleur de l’intérieur de la Terre s’écoule dans l’espace à un taux d’environ 44 × 1012 W (TW). Ce qu’ils ne savent pas, cependant, c’est quelle part de cette chaleur provient des temps primordiaux.

Echos sismiques
Les échos sismiques révèlent des structures dans le manteau terrestre

Le problème est que si la chaleur de la Terre provient principalement de la décomposition primordiale, alors elle se refroidira beaucoup plus rapidement. Cependant, si la plus grande partie de la chaleur provient de la désintégration radioactive, alors la chaleur de la terre durera probablement beaucoup plus longtemps.

Cela semble assez alarmant, mais selon certaines estimations, le refroidissement du noyau terrestre prendra des dizaines de milliards d’années, voire 91 milliards d’années. C’est une très longue période, et en fait le Soleil va probablement s’éteindre bien avant le noyau – dans environ 5 milliards d’années.

Pourquoi la température centrale de la terre est-elle importante ?

Le noyau terrestre maintient la température stable, mais surtout, il maintient le champ magnétique terrestre en place. Le champ magnétique terrestre est créé par le mouvement du noyau externe de métal en fusion.

Ce champ magnétique massif s’étend dans l’espace et piège des particules chargées, dont la plupart sont collectées par les vents solaires.

Les champs créent une barrière impénétrable dans l’espace qui empêche les électrons les plus rapides et les plus énergétiques d’atteindre la Terre. Ces champs sont connus sous le nom de ceinture de Van Allen, et ils rendent possible la vie à la surface de la Terre. Sans la protection du champ magnétique, le vent solaire appauvrirait la couche d’ozone dans l’atmosphère terrestre, qui protège la vie contre les rayons ultraviolets nocifs.

La collecte de particules chargées dévie le vent solaire et le piège pour qu’il ne puisse pas arracher la Terre à son atmosphère. Sans elle, notre planète serait stérile et sans vie. On pense que Mars avait autrefois une ceinture Van Allen qui la protégeait également du vent solaire mortel. Cependant, comme le noyau s’est refroidi, il a perdu son bouclier protecteur et est maintenant une terre désolée et désolée.

Combien de temps le carburant de la Terre durera-t-il ?

le champ magnétique terrestre
Le champ magnétique de la Terre nous protège

Actuellement, de nombreux modèles scientifiques permettent d’estimer la quantité de carburant restant pour alimenter les moteurs de la Terre. Toutefois, les résultats varient considérablement, ce qui rend difficile de tirer une conclusion définitive. Pour l’instant, on ne sait pas quelle quantité d’énergie primordiale et radioactive il reste.

“Je fais partie des scientifiques qui ont créé un modèle de composition de la Terre et prédit la quantité de carburant à l’intérieur de la Terre”, a déclaré l’un des auteurs de l’étude William McDonough, professeur de géologie à l’université du Maryland.

“Nous sommes dans un domaine de conjecture. À ce stade de ma carrière, je ne me soucie pas de savoir si j’ai raison ou tort, je veux juste connaître la réponse”. Toutefois, les chercheurs estiment qu’avec les progrès technologiques modernes, il est possible de faire des prévisions plus précises.

Pour déterminer la quantité de combustible nucléaire restant dans la Terre, les chercheurs utilisent des capteurs avancés pour détecter certaines des plus petites particules subatomiques connues de la science – les géoneutrinos . Les particules de géoneutrinos sont les sous-produits des réactions nucléaires qui ont lieu dans les étoiles, les supernovae, les trous noirs et les réacteurs nucléaires construits par l’homme.

Détecter la quantité de carburant restante

La détection des particules antineutrinos est une tâche extrêmement difficile. Des détecteurs massifs de la taille d’un petit immeuble de bureaux sont enfouis à plus de 1 km de profondeur dans la croûte terrestre. Cette profondeur peut sembler excessive, mais il est nécessaire de créer un bouclier contre les rayons cosmiques qui peuvent provoquer des faux positifs.

En fonctionnement, le détecteur peut détecter les antineutrinos lorsqu’ils entrent en collision avec des atomes d’hydrogène à l’intérieur de l’appareil. Après la collision, deux éclairs lumineux peuvent être détectés, qui annoncent sans équivoque l’événement.

En comptant le nombre de collisions, les scientifiques peuvent déterminer le nombre d’atomes d’uranium et de thorium qui restent à l’intérieur de notre planète.

Malheureusement, les détecteurs KamLAND au Japon et Borexino en Italie ne détectent qu’environ 16 événements par an, ce qui rend le processus extrêmement lent. Cependant, avec trois nouveaux détecteurs qui devraient être mis en service en 2020 – le détecteur SNO+ au Canada et les détecteurs Jinping et JUNO en Chine – les chercheurs s’attendent à détecter plus de 500 événements par an.

“Une fois que nous aurons recueilli trois ans de données antineutrinos des cinq détecteurs, nous sommes convaincus que nous aurons développé une jauge de carburant précise pour la Terre et que nous serons capables de calculer la quantité de carburant restant à l’intérieur de la Terre”, a déclaré M. McDonough.

Le détecteur de Jinping en Chine est plus de quatre fois plus grand que tous les détecteurs précédents. Bien que le détecteur soit grand, le détecteur JUNO sera 20 fois plus grand que tous les détecteurs précédents.

“Savoir exactement quelle quantité d’énergie radioactive se trouve dans la Terre nous renseignera sur le taux de consommation passé de la Terre et sur son futur budget carburant”, explique M. McDonough.

Pahoehoe Lava
Pahoehoe Lava

“En montrant à quelle vitesse la planète s’est refroidie depuis sa naissance, nous pouvons estimer la durée de vie de ce carburant.”

Lorsque JUNO sera mis en ligne – en 2021, espérons-le – les données qu’il recueillera devraient aider des scientifiques comme McDonough à estimer le temps qu’il reste avant que le noyau de la Terre ne refroidisse. D’ici là, soyez assurés que toute estimation est susceptible de se chiffrer en centaines de millions, voire en milliards, d’années dans le futur.

Il n’y a donc aucune raison de faire des projets de déménagement sur une nouvelle planète dans un avenir proche.