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Cet article est uneébauche concernant lagéologie.
Lenoyau terrestre est la partie centrale de laTerre, qui occupe 17 % de son volume et représente 33 % de sa masse, environ. Il est essentiellement constitué defermétallique mais comporte un peu denickel et environ 10 % d'éléments plus légers (qui ne sont pas identifiés avec certitude). Séparé dumanteau par ladiscontinuité de Gutenberg à 2 900 km de profondeur, il est constitué de deux parties : lenoyau externe, liquide, et lenoyau interne (ou « graine »), solide.
C'est dans le noyau externe qu'est généré lechamp magnétique terrestre, par un mécanisme dedynamo auto-entretenue qui n'est pas encore complètement élucidé. Le noyau interne, qui s'est formé (et continue de croître) aux dépens du noyau externe par cristallisation, est constitué d'un alliage Fe-Ni plus pur que le liquide du noyau externe.
En 1798,Henry Cavendish calcule la densité moyenne de la Terre à5,48 fois la densité de l'eau (rectifiée plus tard à 5,53), ce qui conduit lacommunauté scientifique à admettre que l'intérieur de la Terre est beaucoup plus dense en son centre[1].
À la suite de la découverte des météorites métalliques,Emil Wiechert postule en 1898 que la Terre comporte une composition similaire aux météorites métalliques, mais que le fer a migré à l'intérieur de la Terre[2].
La première détection du noyau de la Terre est effectuée en 1906 parRichard Dixon Oldham[3]. En 1912,Beno Gutenberg localise la discontinuité entre lemanteau et le noyau, appelée par la suitediscontinuité de Gutenberg.
En 1936,Inge Lehmann montre que le noyau liquide doit contenir unegraine solide pour expliquer l'arrivée de certaines phases sur lessismogrammes[4]. Ses travaux ont permis de déterminer la taille globale du noyau ainsi que les limites entre le noyau liquide externe et le noyau interne solide[5], interface appelée par la suitediscontinuité de Lehmann.
Le noyau externe est liquide. Il est essentiellement composé defer à 80-85 %, d'environ 10-12 % d'un élément léger non encore déterminé parmi lesoufre, l'oxygène, lesilicium et lecarbone (ou un mélange des quatre)[6],[7], voire d'eau dissoute[8], et enfin de l'ordre de 5 % denickel. Saviscosité est estimée entre 1 et 100 fois celle de l’eau, sa température moyenne atteint4 000 °C et sa densité 10.
Cette énorme quantité de métal en fusion est brassée parconvection. Cette convection est surtout thermique (refroidissement séculaire de la planète), et pour une plus faible partie due à la composition du noyau (séparation,démixtion desphases).
Les mouvements du noyau externe interagissent avec les mouvements de la Terre : principalementsa rotation quotidienne, mais aussi à plus longue échelle de temps saprécession.
La nature conductrice du fer permet le développement decourants électriques variables qui donnent naissance à deschamps magnétiques, lesquels renforcent ces courants, créant ainsi uneffet dynamo, en s’entretenant les uns les autres. Ainsi explique-t-on que le noyau liquide est à l’origine duchamp magnétique terrestre. La source d'énergie nécessaire à l'entretien de cette dynamo réside très probablement dans lachaleur latente de cristallisation de la graine.
Séparé du noyau externe par ladiscontinuité de Lehmann à 5 150 km de profondeur, le noyau interne, aussi appelé graine, est une boule solide. Il est essentiellement métallique (unalliage d'environ 80 % defer et 20 % denickel). La pression, qui est de3,5 millions debars (350 GPa), le maintient à l'état solide malgré une température supérieure à6 000 °C[9], avec unedensité d’environ 13.
Le noyau interne s'est constitué par lacristallisation progressive du noyau externe. Sa nature exacte reste cependant sujette à discussion. Différentes observations suggèrent l'existence de mouvements en son sein. Le noyau interne reste un sujet actif de la recherche engéophysique et engéochimie.
