Le coeur de la terre peut-il refroidir?

[invitee9ed9cad]

pour une fois que je peux t'apprendre quelque chose ici, je vais mettre une croix dans mon calendrier !
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[RT3669]

bonjour tout le monde!!! j'ai trouvé ce post très interessant et sa ma beaucoup fait reflechir , notament sur la temperature du noyau , car vous dites qu'il y a de la radio-activité , mais il faut des temperatures très élevées pour qu'il y en ait , non .peut etre que je confond radio-activité et réaction nucléaire ...
merci d'avance
bonne journée

[Gilgamesh]

notament sur la temperature du noyau , car vous dites qu'il y a de la radio-activité , mais il faut des temperatures très élevées pour qu'il y en ait , non .peut etre que je confond radio-activité et réaction nucléaire ...

La radioactivité n'est pas (enfin, très peu) dans le noyau mais dans le manteau et dans la croûte.

La radioactivité naturelle, c'est simplement des noyaux atomiques qui sont instables, mais avec des périodes de désintégration très (très) longues : des centaines de millions ou des milliards d'années. Aucune condition extérieure n'influe sur cette période. L'atome peut se situer à 1000 km dans les profondeurs de la Terre ou dans le vide glacial à la surface de la Lune, c'est pareil.


a+

[invite05ede5ce]

------------------bjr------------------
N'oublier pas que le champ magnétique empêche aussi l'eau de s'évaporer dans l'espace. Sans champ magnétique, le vent solaire entrainerait les gouttes d'eau en suspension dans l'air vers l'espace, sans possibilité pour elles de revenir. Ce phénomène explique pourquoi il n'y a plus d'eau ou si peu sur la lune ou sur mars ou venus, ou encore sur mercure et d'autres.
http://www.flashespace.com/html/juillet05/11b_07.htm
De plus, peut être qu'en fait le centre de la terre serait fait avec de la matière qui serait aimantée en permanence, comme les bons vieux aimants permanants qui peuplent le sol de notre bonne vieille terre ? Après tout, tant quon ne sera pas y allé voir de visu, on ne peut pas le savoir ...

[Gilgamesh]

------------------bjr------------------
N'oublier pas que le champ magnétique empêche aussi l'eau de s'évaporer dans l'espace. Sans champ magnétique, le vent solaire entrainerait les gouttes d'eau en suspension dans l'air vers l'espace, sans possibilité pour elles de revenir. Ce phénomène explique pourquoi il n'y a plus d'eau ou si peu sur la lune ou sur mars ou venus, ou encore sur mercure et d'autres.
http://www.flashespace.com/html/juillet05/11b_07.htm

Je suis pour le moins sceptique. La perte de H2O c'est plutôt un effet de photodissociation, avec ensuite echappement de l'hydrogène.

De plus, peut être qu'en fait le centre de la terre serait fait avec de la matière qui serait aimantée en permanence, comme les bons vieux aimants permanants qui peuplent le sol de notre bonne vieille terre ? Après tout, tant quon ne sera pas y allé voir de visu, on ne peut pas le savoir ...

Une aimantation permanente n'est pas envisageable car elle disparait au dela de la température de Curie (de l'ordre de 700°C pour le fer).

salut

[DonPanic]

Je suis pour le moins sceptique. La perte de H2O c'est plutôt un effet de photodissociation, avec ensuite echappement de l'hydrogène.

T'es sûr ? Ce n'est pas ionisé et capturé dans les champs électriques de la plasmasphère ?

[Gilgamesh]

T'es sûr ? Ce n'est pas ionisé et capturé dans les champs électriques de la plasmasphère ?

Partiellement peut-être... Et ça c'est pour la Terre. Sinon, la photodissociation est le seul motif invoqué pour expliquer la sécheresse de Venus.

salut

[truky]

Bonjour,

Je suis aussi intéressé par cette question, mais les réponses apportés explique comment le manteau refroidis et a quel vitesse, mais ne démontre pas pourquoi le noyaux reste en fusion.

J'ai travailler durant 1 ans en métallurgie et quelque soit l'épaisseur du métal, une fois que le bloque a quitter la source de chaleur refroidis rapidement, après quelque jours max, le centre est a la température ambiante. 4.5 milliard d'année et la terre toujours pas froide ??

Les seule cas ou la matière met des années a refroidir, sont les bâtons d'uranium de nos central nucléaire, ce qui me laisse penser que la chaleur est d'origine activité atomique.

Nous savons aujourd'hui que le noyau de la terre ne tourne pas a la même vitesse que le croûte terrestre et que la production d'énergie par la combustion de l'oxygène limite la durée de vie de l'énergie produit a la quantité de combustible et a l'apport d'oxygène. Je me demande si tout simplement le frottement du noyaux contre les différentes couche terrestre et a l'abris de l'oxygène ne permettrait pas de garder le magma en fusion, de plus l’énergie produit par ce phénomène permet de générer de l'énergie pour faire tourner ce même noyaux, ce qui explique pourquoi la terre ne s'arrête pas de tourner depuis 4.5 milliard d'année.

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

mais ne démontre pas pourquoi le noyaux reste en fusion.

Seul le noyau externe est en fusion, et cristallise doucement pour former le noyau interne.

J'ai travailler durant 1 ans en métallurgie et quelque soit l'épaisseur du métal, une fois que le bloque a quitter la source de chaleur refroidis rapidement, après quelque jours max, le centre est a la température ambiante. 4.5 milliard d'année et la terre toujours pas froide ??

Et bien non, car le noyau est recouvert de 3000km de roches isolantes qui suivent un gradient de moins de 1ºC/km, le tout recouvert d'une croute, encore plus isolante, qui preserve une grande partie de cette chaleur. Sur certaines planetes, dont probablement Venus, il est modelise que la chaleur a tellement de mal a s'evacuer qu'elle le fait episodiquement, fondant une partie importante de la partie superieure de la planete.

Les seule cas ou la matière met des années a refroidir, sont les bâtons d'uranium de nos central nucléaire, ce qui me laisse penser que la chaleur est d'origine activité atomique.

Tu peux te promener sur une coulee de lave vieille d'un ou deux ans, et verifier la temperature 50cm ou 1m sous la surface. Tu seras surpris de la chaleur presente la dessous, isole de l'atmosphere par une couche de roche.

la production d'énergie par la combustion de l'oxygène limite la durée de vie de l'énergie produit a la quantité de combustible et a l'apport d'oxygène. Je me demande si tout simplement le frottement du noyaux contre les différentes couche terrestre et a l'abris de l'oxygène ne permettrait pas de garder le magma en fusion, de plus l’énergie produit par ce phénomène permet de générer de l'énergie pour faire tourner ce même noyaux, ce qui explique pourquoi la terre ne s'arrête pas de tourner depuis 4.5 milliard d'année.

Je ne comprends pas bien ce que l'oxygene a a voir la dedans.
Si tu crees de la chaleur par friction, c'est parce que tu ralentis un objet, ta phrase n'a donc pas de sens de dire que l'energie cree par la "friction" explique pourquoi la Terre tourne...

Le "frottement des couches" est present, mais pas si important sur Terre. Par contre, d'autres astres, comme Io, un satellite de Jupiter, ont une activite magmatique importante du aux forces de marees, qui deforme l'astre en permanence, produisant une chaleur considerable.

T-K

[truky]

Seul le noyau externe est en fusion, et cristallise doucement pour former le noyau interne.

Désolé, je me suis mal exprimé je n'ai pas le mot scientifique pour dire que ne noyau ne refroidit pas et reste a sa température.

Et bien non, car le noyau est recouvert de 3000km de roches isolantes qui suivent un gradient de moins de 1ºC/km, le tout recouvert d'une croute, encore plus isolante, qui preserve une grande partie de cette chaleur. Sur certaines planetes, dont probablement Venus, il est modelise que la chaleur a tellement de mal a s'evacuer qu'elle le fait episodiquement, fondant une partie importante de la partie superieure de la planete.

Le trou le plus profond que l'hommes a forer est de 12km ou 15 KM de profondeur d'après mes recherches et La loi de Birch démontre la densité et rapport volume de la matière sous nos pied, mais tout ce que nous savons c'est que cela se rapproche d'une densité fer mais nous n'avons aucune preuve, le poids volumétrique de l'uranium est de 19g/cm3 et celui de l'acier 7,85g/cm3, quand nous parlon d'un noyau fer, nous parlons d'uranium ?

De plus, j'ai lus que le peux que nous avons creuser, nous avons trouver de la radioactivité.

Je ne comprends pas bien ce que l'oxygene a a voir la dedans.
Si tu crees de la chaleur par friction, c'est parce que tu ralentis un objet, ta phrase n'a donc pas de sens de dire que l'energie cree par la "friction" explique pourquoi la Terre tourne...

Le "frottement des couches" est present, mais pas si important sur Terre. Par contre, d'autres astres, comme Io, un satellite de Jupiter, ont une activite magmatique importante du aux forces de marees, qui deforme l'astre en permanence, produisant une chaleur considerable.

Oui excusez moi, j'ai essayé d'expliquer des choses en essayant de résumer, mais ça veux rien dire j'avoue, Je parlais de l'oxygène en rapport avec les combustibles qui est générale refroidis très vite, je voulais dire que la friction même très légère sur des roches d'uranium ca peu chauffer très fort, et vus que l'uranium est plus lourd que le fer logiquement et d'après ce que j'ai compris la matière la plus lourd est attiré au centre ?, mais bon je ne sais pas si l'uranium est considéré comme dur fer ?.
Pour ce qui est du noyau j'ai trouvé cette article qui prétend que le noyaux interne tourne plus vite que le noyaux externe et qui fait effet dinamo,

http://www.pourlascience.fr/ewb_page...rise-32211.php

Ce qui me fait penser que l'énergie de la friction alimente ne noyau interne en énergie pour qu'il puisse tourner plus vite que le noyaux externe, si non ce noyau tournerais a la même vitesse que la terre non ?

Pour ce qui est du refroidissement la terre fait 6000km de rayon et 3000km de croûte et de manteau, refroidis durant 4.5 milliard d'année ? 0,6666 mm par ans ?
hum, j'ai quand même du mal a trouver cela logique si la chaleur n'avait pas une autre source d'énergie que sa propre chaleur.

Enfin comme vous l'aurez remarqué je m'exprime très mal car je n'ai pas été a l'école, mais je suis architecte en réseau fibre et je travaille actuellement chez EDF.
Je voulais juste lancer une théorie comme ca qui me paraissait évidente,

Merci d'avoir répondu.

Th

[truky]

Oups j'ai lus l'article un peut vite le noyau liquide tourne dans le sens inverse carrément et le noyau interne tourne plus vite que la terre

[Tawahi-Kiwi]

Le trou le plus profond que l'hommes a forer est de 12km ou 15 KM de profondeur d'après mes recherches et La loi de Birch démontre la densité et rapport volume de la matière sous nos pied, mais tout ce que nous savons c'est que cela se rapproche d'une densité fer mais nous n'avons aucune preuve, le poids volumétrique de l'uranium est de 19g/cm3 et celui de l'acier 7,85g/cm3, quand nous parlon d'un noyau fer, nous parlons d'uranium ?

Ce n'est pas ce que la loi de Birch dit. La loi de Birch s'applique uniquement a un materiau de composition chimique constante.
Dans le noyau interieur, la pression est telle que le fer est comprime pour atteindre une densite de 13 kg/dm³.

Il y a beaucoup de raisons de penser que le noyau est essentiellement fait d'un alliage de fer et de nickel. C'est a peu pres indiscutable et cela, pres de 80 ans apres sa decouverte ou toute les decouvertes vont dans ce sens.
- La geophysique (au travers des ondes sismiques) nous dit que le noyau fait 3400km de diametre, et a une densite moyenne de 10 kg/dm³. On sait egalement que la partie exterieure est liquide.
- Lorsque l'on modelise l'augmentation de temperature et de pression a l'interieur de la terre, on constate en effet que le fer-nickel fond pour les conditions rencontrees dans le noyau externe avec une densite similaire a ce que l'on obtient par geophysique.
- Le fer-nickel explique aussi assez bien le comportement de la magnetosphere terrestre.
- Les meteorites ferreuses, interpretees comme le noyau de planetoides fragmentes, est fait d'un alliage de fer-nickel.
- La geochimie interdit a l'uranium d'etre accumule la ou le fer est metallique. L'uranium, qui n'est pas natif mais sous forme U⁴⁺ ou U⁶⁺, se retrouve dans la croute terrestre.
- La geochimie montre que le manteau et la croute sont tres pauvre en fer, nickel et toute une serie d'elements metalliques dont la seule explication est la formation d'un noyau riche en ces elements chimiques.

De plus, j'ai lus que le peux que nous avons creuser, nous avons trouver de la radioactivité.

Dans la croute oui; dans le manteau et dans le noyau, la plupart des elements radioactifs ont disparus dans les 100 premiers millions d'annees apres la formation de la Terre.

je voulais dire que la friction même très légère sur des roches d'uranium ca peu chauffer très fort,

Pas vraiment, si ca chauffe trop fort, la roche fond et il n'y a plus de friction.

et vus que l'uranium est plus lourd que le fer logiquement et d'après ce que j'ai compris la matière la plus lourd est attiré au centre ?, mais bon je ne sais pas si l'uranium est considéré comme dur fer ?.

Le fer a pu "couler" au centre car il etait sous forme de goutelettes de fer liquide dans le magma primitif qui formait la Terre. L'uranium n'a jamais fait cela et est reste en solution dans le magma. Dire que l'uranium a coule au fond revient a dire que le sel de l'eau de mer coule au fond parce qu'il est plus lourd. Ce qui est faux.

Ce qui me fait penser que l'énergie de la friction alimente ne noyau interne en énergie pour qu'il puisse tourner plus vite que le noyaux externe, si non ce noyau tournerais a la même vitesse que la terre non ?

La friction ne peut faire que ralentir un objet, pas l'accelerer.

Pour ce qui est du refroidissement la terre fait 6000km de rayon et 3000km de croûte et de manteau, refroidis durant 4.5 milliard d'année ? 0,6666 mm par ans ?
hum, j'ai quand même du mal a trouver cela logique si la chaleur n'avait pas une autre source d'énergie que sa propre chaleur.

Il faut faire les calculs et pas des suppositions. La geologie n'est pas toujours tres instinctive lorsque les echelles de grandeurs de temps, d'energie et de masses sont beaucoup, beaucoup plus grandes que la vie de tout les jours.

T-K

[noir_ecaille]

Est-ce la Terre qui ralentie (dû à la Lune ?) par rapport à sa graine ou bien sa graine qui accélère (façon roulement à bille ?) à cause du noyeu liquide ?

[Gilgamesh]

Pour compléter les toujours excellentes réponses de Tawahi-Kiwi, un petit repost sur le sujet de la chaleur de la Terre.



La puissance thermique de la Terre est de 43 à 44 TW (1 TW = 1000 milliards de watt). On prendra ce chiffre pour la suite quoiqu'une étude plus recente la donne plus proche de 36 TW.

Les contributeurs sont :

1/ la radioactivité...

a) radioactivité du manteau primitif : 25 TW
nota : manteau primitif = manteau actuel + croûte.

b) radioactivité du noyau : 0-1 TW


2/ la libération de chaleur primordiale...

a) par refroidissement : 13,3 TW

b) par cristallisation du noyau (chaleur latente de solidification) : 2 TW

c) par liberation d'énergie gravitationnelle ('contraction' de la Terre résultant de la cristallisation) : 2,7 TW



Le refroidissement de la Terre (P = 13,3 TW) est égal à :

P = M C dT/dt

avec :
M ~ 6.10²⁴ kg la masse de la Terre
C ~ 1000 J/kg sa capacité calorifique

Ce qui nous permet d'approximer le rythme actuel de refroidissement à environ 70°C par milliard d'années (température moyenne).

L'accroissement de la taille de la graine solide se calcule comme :

dR/dt = dM/(4πρr²)dt

avec

r graine=1221 km,
ρ graine = 11 t/m3

L'accroissement dR/dt est donc de 500 km par milliard d'années.
Conclusion: elle n'est pas plus vieille que 2 Ga.


En ce qui concerne la puissance thermique on a vu que la radioactivité est le contributeur principal.

Elle a elle-même pour sous-contributeurs 4 isotopes à très longue périodes.

Dans ce qui suit :

τ : demi-vie (en milliard d'année)
h0 : énergie libérére par kg d'isotope décomposé (TJ/kg)
C0 : concentration (1e-9 kg/kg)
H : contribution actuelle (en TW) / il y a 3 Ga

238U (uranium)
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τ : 4,47
h0 : 19
C0 : 25,5
H :9,6 / 15,2

235U (fils de 238U)
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τ : 0,704
h0 : 18,2
C0 : 0,19
H : 0,4 / 8,1

232Th (thorium)
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τ : 14
h0 : 17,1
C0 : 103
H : 11,1 / 12,9

40K (potassium)
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τ : 1,25
h0 : 0,158
C0 : 32,9
H : 3,7 / 19,4

On a pu noter l'insigne faiblesse de la radioactivité du noyau dû au fait que par le plus grand des hasards les 3 éléments chimiques (uranium, thorium et potassium) responsables de la radioactivité du globe sont litophiles, c-a-d que lors d'une fusion du matériau initial, ils sont peu solubles dans la phase fer.

En outre, lors d'une fusion du manteau pour former les magmas, ils se retrouvent préférentiellement dans la phase liquide et s'accumulent donc dans le magma pour former la croûte terrestre (océanique ou continentale). Près de la moitié de la chaleur radiogénique est donc dégagée dans la croûte, ce qui explique que le gradient thermique de la Terre est beaucoup plus fort dans les 100 premiers kilomètres.

Au départ la Terre est chaude parce que les éléments qui la forment tombent sur le globe en formation. Qui dit chute, dit libération d'énergie gravitationnelle (de la même façon qu'un verre libère sont énergie de chute en se brisant au moment de toucher le sol). Entre les chocs, la Terre a le temps de former une surface solide rocheuse très peu conductrice de chaleur : le globe serait beaucoup plus froid si c'était un globe métallique. En plus de cela, et dans la masse il integre des éléments radioactifs qui entretiennent continuellement l'apport de chaleur. Près de la moitié est aujourd'hui désintégrée, dans les premiers âge (Achéen) la chaleur radiogénique était du double de maintenant.

[truky]

Il faut faire les calculs et pas des suppositions. La geologie n'est pas toujours tres instinctive lorsque les echelles de grandeurs de temps, d'energie et de masses sont beaucoup, beaucoup plus grandes que la vie de tout les jours.

T-K

Je suis d'accord qu'il faut calculer, mais d'expérience, faire des calcules sur des suppositions mène parfois très loin de la réalité, surtout quand les matériaux impliqué ont des propriétés aussi différentes.

Non je ne monte pas les infrastructures réseaux fibre en tatan le vent avec mon doigt, mais si je ne connais pas exactement les matériaux et les équipement que j'utilise nous pouvons être vraiment très loin des estimations. a une consommation de 0.1w supplémentaire par fibre multiplier pas 10 000, nous faisons sauter tout les disjoncteurs.

Tout ce que je vois c'est que nous partons sur des suppositions pour faire les calcules, si nous ne partons pas avec certitudes que toutes les donnée sont bonnes, même si le calcule est bon, le résultat est pas forcement bon.

[Dr. Zoidberg]

Tout ce que je vois c'est que nous partons sur des suppositions pour faire les calcules, si nous ne partons pas avec certitudes que toutes les donnée sont bonnes, même si le calcule est bon, le résultat est pas forcement bon.

Vu qu'on ne pourra pas aller échantillonner le noyau, vous proposez quoi ?? On laisse tomber ? Ne vaudrait-il pas mieux faire confiance aux milliers de géophysiciens, géochimistes, planétologues,... qui ont étudié le sujet. Ce ne sont pas de vagues suppositions lancées entre la poire et le fromage, il y a de nombreux arguments supportant ces hypothèses : composition des météorites, mesures géophysiques, modélisation en laboratoire, modélisation informatique, géochimie,... et d'ailleurs Tawahi-Kiwi vous a donné les principaux arguments.
En sciences de la Terre, il y a plein de choses qu'on ne pourra jamais mesurer ou échantillonner directement, ça n’empêche pas d'essayer de construire des modèles collant le mieux possible aux observations.

[Gilgamesh]

Je suis d'accord qu'il faut calculer, mais d'expérience, faire des calcules sur des suppositions mène parfois très loin de la réalité, surtout quand les matériaux impliqué ont des propriétés aussi différentes.

Non je ne monte pas les infrastructures réseaux fibre en tatan le vent avec mon doigt, mais si je ne connais pas exactement les matériaux et les équipement que j'utilise nous pouvons être vraiment très loin des estimations. a une consommation de 0.1w supplémentaire par fibre multiplier pas 10 000, nous faisons sauter tout les disjoncteurs.

Tout ce que je vois c'est que nous partons sur des suppositions pour faire les calcules, si nous ne partons pas avec certitudes que toutes les donnée sont bonnes, même si le calcule est bon, le résultat est pas forcement bon.

C'est pour ça que les modèles sont contraints, de différentes manières.

Quelques exemples :

En amont on peut contraindre le modèle à l'aide de mesures faites sur les météorites : la composition de la Terre totale doit refléter la composition moyenne d'une classe courante de météorites stables à 1UA (cad essentiellement appauvries en glaces planétaires), les chondrites (qui ont une composition très proche de celle du Soleil).

Le modèle doit produire un scénario crédible de ségrégation des éléments : puissance de chauffe de la jeune terre, état chimique du fer (réduit), viscosité du manteau... Tous ces éléments doivent permettre au fer de couler au centre. Pour la période de chauffe, on peut contraindre le modèle avec un chronomètre éteint 146Sm/142Nd: le nucléide radioactif samarium 146 (père) décroît en néodyme 142 (fils) avec une demi-vie de 103 Ma. L’existence d’excès de nucléide fils dans les magmas terrestres indique donc que le nucléide père était présent lors de la formation des planètes. Ceci exige une fusion généralisée de la Terre (océan magmatique) que l’on peut placer entre 0 et 30 Ma après la formation du Système Solaire.

On peut contraindre ce scénario à l'aide d'un chronomètre éteint 182Hf/182W. L’hafnium 182 se désintègre en tungstène 182 avec une demi-vie de 8,5 Ma. Le hafnium n'a pas d'affinité avec le fer (il est dit lithophile) : il se concentre dans les silicates du manteau, alors que le tungstène, au contraire a une très forte affinité pour le fer (il est dit sidérophile) : il va se concentrer dans le noyau. Le très fort excès de tungstène 182 par rapport aux autres isotopes de tungstène indique que la formation du noyau, qui a entraîné le tungstène avec lui - sauf les fils du 182Hf pas encore produits, c'est produit avant l'extinction du chronomètre, dont en moins de 30 Ma. Ce qui colle bien avec l'âge de l'océan magmatique.

On peut encore contraindre le modèle par les mesures sismiques, qui permettre d'approcher la densité (qui augmente la célérité des ondes sismiques) et l'état physique des milieux (plus ou moins fondu, ce qui provoque une extinction des ondes S). La densité du noyau liquide, déduite de la sismologie, est environ 10% inférieure à celle de l'alliage fer-nickel pur : on en conclut que le noyau contient 5 à 15 pour cent d'éléments plus légers (tels l'oxygène, le silicium, le soufre, etc.).

etc