Quête en physique minérale vers le noyau terrestre

En raison de son éloignement, associé à des pressions allant de 140 à 360 gigapascals et des températures de 4000 à 7000 K, la plupart des observations directes des propriétés du noyau terrestre proviennent d'études télesismiques, nécessitant de grandes sources de tremblements de terre et des sismomètres bien positionnés pour détecter des signaux d'onde faibles ayant traversé les profondeurs les plus profondes de la Terre. Le décodage des signatures géochimiques du noyau — potentiellement transportées à la surface dans des panaches originant à la frontière noyau-manteau — fait face à de nombreux défis concernant l'intégrité débattue de cette hypothèse. Pour ces raisons, comprendre le noyau terrestre nécessite des efforts multidisciplinaires. Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques de la Terre profonde ont dévoilé un certain nombre de phénomènes inhabituels et énigmatiques du noyau, y compris l'anisotropie du noyau interne, la rotation différentielle du noyau interne, l'hétérogénéité sismique à fine échelle, et l'éventuelle existence d'alliages de fer/nickel/éléments légers à empilement hexagonal compact (hcp, dans lequel deux couches étroitement empaquetées s'empilent alternativement le long d'un axe cristallographique) et/ou cubique centrée sur le corps (bcc, dans lequel huit atomes résident aux coins et un atome réside au centre de la cellule cubique) dans le noyau interne (Figure 1). Dans cet article de synthèse, nous résumons les nouvelles découvertes récentes et les frontières concernant la nature du noyau issues de la recherche en physique minérale.