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Structure de la Terre

 
Par Antoine Decrouy. Actualisé: 5 décembre 2018
Structure de la Terre
Image: www.salutbonjour.ca

Allo la Terre, ici la Lune, dit-moi ta structure est-elle aussi simple qu'elle n'y parait ?

La garde de robe de notre planète si bleue est plus travaillée que ce que vous pourriez penser et bien que Coco Chanel insistait sur l'élégance éternelle de la petite robe noire, notre Terre n'en a que faire, elle a son style, sa structure, ses couches et se distingue tel un saumon ne suivant pas le courant.

Pensiez-vous que notre planète n'était qu'une simple masse de terre ? Alors, vous serez très certainement surpris si on vous dit que la structure de la Terre est composé d'autant de couches internes qu'externes qui lui octroie ses nombreuses qualités qui s'avèrent essentielles pour notre survie.

Si vous vous demandez quelle est la structure de la Terre, soyez attentifs car dans ce nouvel article de toutCOMMENT Structure de la Terre, on déshabille, on décompose et on déstructure notre bel astre bleu sous vos regards aguicheurs.

Bonne lecture !

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Quelle est la structure de la Terre ?

La structure de la Terre est composée de :

  • Structure interne de la Terre : la croûte terrestre qui est composée de la croûte terrestre et de la croûte océanique
  • Structure interne de la Terre : le manteau qui est composé du manteau supérieur et du manteau inférieur
  • Structure interne de la Terre : le noyau qui est composé du noyau externe et du noyau interne
  • De structures internes secondaires comme la lithosphère, l'asthénosphère, la zone de subduction et des points chauds
  • Structure externe de la Terre : l'hydrosphère
  • Structure externe de la Terre : l'atmosphère qui est composée de la troposphère, la couche d'ozone, de la stratosphère, de la mésosphère, de la thermosphère, de l'ionosphère et de l'exosphère.

Dans la suite de notre nouvel article Quelle est la structure de la Terre nous détaillerons chacune des couches que nous venons de mentionner !

Structure de la Terre - Quelle est la structure de la Terre ?
Image: www.encyclopedie-environnement.org

Quelles sont les deux types de couches qui structurent la Terre ?

Avant de nous lancer dans nos explications sur la structure de la Terre, il nous semble important de souligner le fait parmi les couches de la Terre se subdivisent en deux types : les couches internes (celles qui se trouvent à l'intérieur de la propre masse de la planète) et les couches externes qui s'avèrent responsables de notre évolution et de la survie de la vie qui habite la Terre.

Structure de la Terre - Quelles sont les deux types de couches qui structurent la Terre ?
Image: ecosociosystemes.fr/

Structure interne de la Terre : la croûte terrestre

La croûte terrestre fait partie de la couche interne de la Terre. Commençons par souligner le fait que la croûte terrestre représente à peu près 1,5 % du total du volume de la Terre dite solide, 4,4% de sa masse et 6,5% de la masse totale de la Terre si on décompte l'importance du noyau métallique.

Comme nous l'avons dans le premier encadré récapitulatif de la structure de la Terre, la croûte terrestre est composée de deux croûtes distinctes, la croûte continentale et la croûte océanique :

Croûte continentale

Cette dernière est solide et est en très grande partie composée de granite et de roches sédimentaires. Elle s'avère bien plus large et épaisse que la croûte océanique (que nous allons voir par la suite) ! En moyenne elle mesure de 30 km à 100 km sous certains massifs montagneux !

Croûte océanique

Parlons maintenant de la croûte océanique ! Elle est bien plus fine que la croûte continentale, en effet, elle ne mesure pas plus de 5 km d'épaisseur mais ce n'est pas le seul point qui les différencie, la croûte continentale est pour sa part composée de roches basaltiques !

Continuons à nous intéresser à la structure de la Terre et focalisons-nous sur ce qu'on appelle le manteau !

Structure de la Terre - Structure interne de la Terre : la croûte terrestre
Image: slideplayer.fr/slide/11798932/

Structure interne de la Terre : le manteau

Au sein de la géosphère, on retrouve ce qu'on appelle le manteau terrestre mais... Qu'est-ce que le manteau de la Terre ?

Le manteau de la Terre représente pas moins de 84% du volume total terrestre ! La séparation entre le manteau terrestre et la croûte terrestre est appelée discontinuité de Mohorovicic. Le manteau est légèrement moins rigide et solide que les autres couches de la géosphère mais il n'est pas non plus liquide comme on pourrait le croire avec les coulées de lave. En gros, la viscosité qui caractérise le manteau pourrait être comparée à la viscosité de la glace. Le manteau terrestre est solide car dans les entrailles de la Terre, la pression (qui rend les choses solide) est supérieure à la température qui est responsable de la fusion.

Maintenant que vous en savez un petit peu plus sur les caractéristiques générales du manteau de la géosphère, voyons de plus près quelles sont les caractéristiques spécifiques des deux manteaux de la Terre.

Manteau supérieur

Le manteau supérieur est plus ductile (il peut se déformer plastiquement sans se rompre) et moins visqueux que le manteau inférieur. Il est plus plastique (déformation physique est irréversible, elle est générée par la réarrangement des atomes) et est essentiellement constitué par des roches comme la péridotite.

Manteau inférieur

Il est solide du point de vue de l'échelle de temps de l'année et il est plastique du point de vue de l'échelle de temps supérieure au siècle. Le manteau inférieur est le témoin de ce qu'on appelle la convection mantellique (phénomène physique qui se produit à l'intérieur du manteau inférieur), en fait, il s'agit tout simplement du fait que la matière qui s'y trouve est toujours en mouvement, bien qu'il soit très lent. Ces mouvements lents qui se produisent au sein du manteau inférieur sont les responsables pour le transfert d'énergie calorifique provenant du noyau de la Terre et pour la dérive des continents.

Maintenant que nous savons ce qu'est précisément le manteau, voyons ensemble ce qu'est exactement le noyau !

Composition du noyau de la Terre

Le noyau représente à lui tout seul environ 15% du volume terrestre ! La séparation entre le noyau et le manteau s'appelle la discontinuité de Gutenberg. Comme nous l'avons vu dans l'introduction, le noyau se subdivise en deux parties distinctes auxquelles nous allons nous intéresser dès maintenant !

Noyau externe

Il est liquide et essentiellement composé de 80 à 85% de fer, de 10 à 12% d'un élément léger non déterminé parmi le souffre, l'oxygène, le silicium et le carbone (cet élément pourrait très bien être aussi un mélange des 4) et d'environ 5% de nickel. Il est environ de 1 à 100 fois plus visqueux que l'eau et la température qui y règne est estimée à environ 4.000 degrés. Le noyau externe est donc une énorme quantité de métal en fusion en convection qui est surtout thermique. C'est à la hausse teneur en fer du noyau qu'on doit les champs magnétiques de la Terre.

Noyau interne

Tout au centre de la géosphère on retrouve le noyau interne qui est aussi appelé graine et qui s'avère être une boule solide. Le noyau interne est métal (composé de 80% d'alliages de fer et environ 20% de nickel) et on pense qu'il a été construit par cristallisation. L'incroyable pression (3,5 millions de bars) exercée au centre de la Terre est ce qui maintient le noyau interne solide alors que la température est de plus de 6.000 degrés !

Structure de la Terre - Composition du noyau de la Terre
Image: www.la-croix.com/

Structure interne secondaire de la Terre

Intéressons dorénavant aux structures interne de la Terre dite secondaire, elles sont aux nombres de quatre.

Lithosphère

Elle est faite d'une partie de la croûte et du manteau et se subdivise en plaques tectoniques. Sa limite inférieure se situe à une profondeur d'environ 100 à 200 km de profondeur, à peu près au moment où les péridotites sont en fusion. C'est dans la Litosphère qu'on retrouve la discontinuité de Mohorovicic (séparation entre la croûte et le manteau dont nous avons parlé précédemment).

Asthénosphère

L'asthénosphère est située juste en dessous de la lithosphère, dans l'asthénosphère on trouve ce qu'on appelle une zone où on constate une diminution de la vitesse, ce phénomène est dû à la fusion partielle des péridotites (ce qui entraîne une plus grande fluidité).

Zone de subduction

On appelle une zone de subduction un endroit où une plaque s'enfonce dans le manteau et peut le faire sur plusieurs centaines de kilomètres. C'est au niveau des zones de subduction que se produisent la grande partie d'activité sismiques et volcaniques.

Points chauds

Les points chauds se situent environ au point de jonction du manteau inférieur et du noyau. C'est au niveau de ces points chauds que l'on retrouve les activités volcaniques les plus profondes.

Maintenant que la structure interne de la Terre est aussi claire et limpide que l'eau d'un glacier, intéressons à la structure externe de la Terre.

Structure de la Terre - Structure interne secondaire de la Terre
Image: www.aquaportail.com

Structure externe de la Terre : l’hydrosphère

L'hydrosphère est un terme qui désigne en toute simplicité les endroits d'une planète où on retrouve de l'eau. L'hydrosphère vaut pour l'eau dans tous ses états, elle comprend donc l'eau à l'état liquide (océans, mers, fleuves, rivière), l'eau à l'état solide (glaciers, banquises) l'eau à l'état gazeux (la vapeur d'eau qui se génère chaque fois que vous faites des pâtes) et l'eau contenue dans les êtres vivants ou l'eau permettant la vie de la biosphère (vous, eux, nous, eux et les animaux !).

Vous devez très certainement déjà le savoir mais au cas où vous l'auriez oublié, on voudrait appuyer sur le fait que la plus grosse quantité d'eau de l'hydrosphère se trouve dans les mers et océans. L'hydrosphère (à part l'eau de la biosphère) recouvre environ 70% de notre belle planète et bien qu'elle la recouvre au 2/3, l'eau ne représente que 0.023 de la masse totale de la Terre.

Cette couche de la Terre est d'une importance vitale pour notre survie, en effet, c'est dans un premier la maison du plus grand nombre d'êtres vivants et dans un second temps, qui peut survivre sans eau ? L'eau est capitale et essentielle pour notre survie mais ça, on est sûr que vous le savez déjà.

Structure de la Terre - Structure externe de la Terre : l’hydrosphère
Image: encyclopedie-environnement.org

Structure externe de la Terre : l'atmosphère

Continuons notre article Structure de la Terre en braquant la lumière sur l'atmosphère qui malgré tous ses efforts, ne restera pas dans l'ombre de son invisibilité.

L'atmosphère est la structure externe de la Terre la plus éloignée de celle-ci mais ça ne le rend pas moins importante (au contraire). L'atmosphère est la sorte d'enveloppe gazeuse qui englobe notre planète, cette enveloppe est connu sous le terme vernaculaire d'air. L'air est composé de 78,087% de diazote, de 20,95% de diozygène, de 0,93% d'argon et de 0,04% de dioxyde de carbone. L'atmosphère joue un rôle capital dans notre survie, c'est lui le responsable pour la rétention et l'absorption du rayonnement solaire ultraviolet (qui peut être plus que destructeur). L'atmosphère retient la chaleur en son intérieur lorsqu'elle est frappée par les rayons de notre étoile, cette capacité permet de réduire considérablement les écarts de température entre le jour et la nuit.

L'atmosphère est composée de 6 couches différentes dont nous allons parler de suite !

Troposphère

C'est la partie la plus basse de l'atmosphère, elle commence à la surface et va de 7 à 8 km aux pôles et jusqu'à 16 km au niveau de l'équateur. Le réchauffement de cette couche externe de la Terre par les rayonnements du soleil rend l'air qui la compose moins dense. La troposphère comprend à peu près 80% de la masse totale de l'atmosphère et il est intéressant de savoir que 50% de la masse de l'atmosphère se trouvent en dessous de 5,5 km d¡altitude.

Couche d'ozone

Bien que d'un point de vue technique la couche de zone se situe dans la stratosphère, étant donné que sa composition chimique est différente de celle de la stratosphère, on la considère comme une couche à part de la structure externe de la Terre. La couche d'ozone comprend une région située entre 10 et 50 km d'altitude. On estime que 90% de l'ozone de l'atmosphère est dans la stratosphère, les concentrations les plus élevées d'ozone se trouvent entre 20 et 40 km d'altitude.

Stratosphère

Elle est comprise entre 7/17 km et s'étend jusqu'à 50 km d'altitude. Plus l'altitude est haute, plus la température augmente, c'est dans cette couche externe de la Terre qu'on retrouve la plus forte concentration d'ozone. La limite de la stratosphère et la mésosphère s'appelle la stratopause et se trouve aux alentours de 50/55 km d'altitude.

Mésosphère

Elle se trouve d'à peu près 50 km d'altitude jusqu'à 80/85 km d'altitude. Plus l'altitude est élevée plus il fait froid, en effet, dans ce qu'on appelle la haute mésosphère il peut faire jusqu'à -100 degrés ! C'est cette couche qui est responsable de la destruction de la plupart des météoroïdes qui frappent la Terre et c'est aussi elle qui arrive à dévier ce qu'on appelle les bolides rasants (météorites qui rentrent dans l'atmosphère et qui en ressortent car elles sont déviées par la mésosphère). La frontière entre la mésosphère est la thermosphère s'appelle la mésopause et c'est l'endroit le plus froid de la Terre.

Thermosphère

Elle commence vers 80/85 km d'altitude et s'étend jusqu'à 640 km d'altitude ! Plus on monte, plus il fait chaud et dans la thermosphère, il peut faire très chaud (jusqu'à 1.500 degrés) mais on le ressentirait pas forcément car la pression là haut est très faible. C'est dans cette couche externe de la Terre qu'orbite la station internationale. La frontière de la Thermosphère et l'Ionosphère s'appelle Thermopause et se situe de 500 à 1.000 km d'altitude.

Ionosphère

L'Ionosphère est l'endroit de l'atmosphère le plus ionisée par les rayons de notre étoile. Cette partie s'étend de 60 à 800 km d'altitude et se subdivise en trois couches différentes :

  • La couche D : 60 à 90 km
  • La couche E : 90 à 120 km
  • La couche F : 120 à 800 km.

L'Ionosphère superpose à la fois la Thermosphère et l'Exosphère, c'est grâce à cette couche que on peut avoir la radio (elle favorise l'électricité atmosphérique). L'Ionosphère est également le théâtre des aurores boréales et des phénomènes lumineux transitoires des orages.

Exosphère

Elle commence à 500 km et s'étend jusqu'à 10.000 km d'altitude. Elle est composée de particules généralement de la magnétosphère ou par le vent solaire.

Structure de la Terre - Structure externe de la Terre : l'atmosphère
Image: mrcc.uqam.ca/

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Références
  1. http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/
  2. http://www2.ggl.ulaval.ca/
  3. http://www.insu.cnrs.fr/node/3717
  4. https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/structure-terre-hydrosphere-13862/

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