Des scientifiques ont découvert un « trou de gravité » dans l'océan Indien, où la gravité terrestre est à son plus bas, ce qui rend tout plus léger que la normale.
Cette anomalie a longtemps intrigué les géologues. Récemment, des chercheurs de l’Institut indien des sciences de Bengaluru, en Inde, ont trouvé une explication à la formation de ce trou. Cela est dû au fait que le magma en fusion formé au plus profond de la planète est perturbé par les zones de subduction d’une plaque tectonique précédente.
Pour arriver à cette hypothèse, l’équipe a utilisé des ordinateurs pour simuler la formation de cette zone il y a 140 millions d’années. Les résultats, détaillés dans une étude récente publiée dans la revue Geophysical Research Letters , tournent autour d’un ancien océan qui n’existe plus.
Le niveau de la mer a baissé de plus de 100 mètres dans un « trou de gravité » découvert pour la première fois en 1948, selon une nouvelle étude. (Photo : ESA)
Les gens pensent souvent que la Terre est une sphère parfaite, mais la réalité est loin de la théorie. Ni la Terre ni le champ gravitationnel terrestre ne sont une sphère parfaite. Étant donné que cette gravité est proportionnelle à la masse, la forme du champ gravitationnel de la planète dépend de la distribution de la masse à l'intérieur.
« La Terre est fondamentalement une pomme de terre bosselée », a déclaré Attreyee Ghosh, co-auteur de l’étude, géophysicien et professeur associé au Centre des sciences de la Terre de l’Institut indien des sciences. Donc techniquement, ce n'est pas une sphère, mais une ellipse, car lorsque la planète tourne, le milieu se gonfle vers l'extérieur.
Notre planète est hétérogène dans sa densité et ses propriétés, certaines zones ayant une épaisseur plus grande que d'autres - cela affecte considérablement la surface de la Terre et l'attraction gravitationnelle différente de la Terre sur ces points. Imaginez que la surface de la Terre soit entièrement recouverte par un océan calme, les variations du champ gravitationnel de la planète pourraient créer des renflements et des dépressions dans cet océan imaginaire.
En conséquence, il y aura des zones de plus grand volume et des zones de plus petit volume. La forme résultante, appelée géoïde, semble avoir de petits morceaux irréguliers ressemblant à de la pâte.
Le point le plus bas du géoïde terrestre est une dépression circulaire dans l'océan Indien, à 105 m sous le niveau moyen de la mer. C'est le « trou de gravité » de la Terre.
Le point de départ du « trou de gravité » dans l’océan Indien est situé juste au large de la pointe sud de l’Inde et couvre une superficie d’environ 3 millions de kilomètres carrés. L'existence de ce cratère a été découverte pour la première fois par le géophysicien néerlandais Felix Andries Vening Meinesz en 1948, lors d'une étude gravimétrique effectuée à partir d'un navire.
« Il s’agit du point le plus bas du géoïde terrestre à ce jour et il n’a pas été correctement expliqué », a déclaré Mme Ghosh.
Pour le savoir, Ghosh et ses collègues ont utilisé un modèle informatique pour recréer la zone il y a 140 millions d’années afin d’obtenir une image complète de la géologie. À partir de ce point de départ, l’équipe a effectué 19 simulations à ce jour, recréant les mouvements des plaques tectoniques et les changements du manteau au cours des 140 derniers millions d’années.
Pour chaque simulation, l’équipe de scientifiques a fait varier les paramètres qui influençaient la formation des panaches de magma sous le manteau de l’océan Indien. Ils ont ensuite comparé la forme du géoïde obtenue à partir de différentes simulations avec le géoïde réel de la Terre obtenu par des observations par satellite.
Six des 19 scénarios présentés ensemble concluent à la formation d’une dépression géoïde de forme et d’amplitude similaires à celles de l’océan Indien. Dans chacune de ces simulations, la dépression du géoïde de l’océan Indien est entourée de panaches de magma chauds et de faible densité.
Les panaches de magma, combinés aux structures du manteau environnant, peuvent expliquer la forme et l’amplitude du géoïde bas. C'est aussi la cause de la formation de « trous de gravité », explique l'expert Ghosh.
Des simulations ont été réalisées avec différents paramètres pour la densité du magma. Il est à noter que dans les simulations sans panaches générés par le panache de magma, la dépression du géoïde ne se forme pas.
Les panaches eux-mêmes proviennent de la disparition d'un ancien océan lorsque l'océan Indien a dérivé et est finalement entré en collision avec l'Asie il y a des dizaines de millions d'années, a déclaré Mme Ghosh.
« Il y a 140 millions d’années, l’océan Indien était dans une position complètement différente, et il y avait un océan entre l’océan Indien et les plaques tectoniques asiatiques. « L’océan Indien a ensuite commencé à se déplacer vers le nord, provoquant sa disparition et réduisant l’écart entre l’océan Indien et l’Asie », a expliqué Ghosh.
Lorsque la plaque indienne s'est détachée du supercontinent Gondwana pour entrer en collision avec la plaque eurasienne, la plaque Téthys qui formait l'océan entre les plaques ci-dessus a été subduite dans le manteau.
Pendant des dizaines de millions d'années, la croûte de la plaque Téthys s'est enfoncée dans le manteau terrestre, remuant un bassin de magma chaud sous l'Afrique de l'Est. Cela favorise à son tour la formation de panaches, créant des panaches de magma qui rapprochent les matériaux de faible densité de la surface de la Terre.
Cependant, Himangshu Paul, expert à l'Institut national de recherche géophysique en Inde, note qu'il n'existe aucune preuve sismique claire que les panaches de magma simulés soient réellement présents sous l'océan Indien.
Il existe d’autres facteurs non découverts derrière le géoïde bas, soutient-il, comme l’emplacement exact des anciennes crêtes de la Téthys. « Dans les simulations, il est impossible d’imiter exactement ce qui se passe naturellement », a-t-il déclaré.
De nouveaux modèles montrent que la dépression du géoïde a plus à voir avec le panache de magma et les réservoirs qui l'entourent qu'avec une structure sous-jacente spécifique, explique Bernhard Steinberger du Centre de recherche allemand pour les géosciences.
Phuong Thao (Source : CNN)
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