PARTIE 4 | Histoire de la Terre et de l’Univers
□ Séparer les matériaux pour former des couches
La géophysique montre que la Terre est structurée en couches dont les matériaux
diffèrent par leur chimie et leurs propriétés mécaniques. Le noyau est métallique,
d'une densité très importante et pourtant en majorité sous forme d’un liquide dont
la viscosité serait proche de celle de l’eau (il existe aussi une graine solide). Le
manteau est composé de silicates relativement denses, sous forme cristalline. Les
enveloppes externes sont formées d’éléments légers sous forme fluide essentiellement (gaz et liquide) ou sous forme de glaces. Une hypothèse corroborée par une
grande quantité d’observations montre qu’en mélangeant toutes ces couches, la
chimie globale serait proche de celle du Soleil (à l’exception des éléments volatils),
et des météorites non différenciées que sont les chondrites (figure 12.1).
Figure 12.1
Fragment de
la météorite de
Chelyabinsk tombée
en 2013. C’ est une
chondrite ordinaire
formée de silicates,
d’oxydes et de
métaux.
Métaux, silicates, oxydes ou glaces sont présents dans la nébuleuse, ainsi que dans
les météorites (figure 12.1 ). Il se pose la question des mécanismes pour les ségréger,
c'est-à-dire de les séparer au cours de la formation de la planète ou a posteriori.
On remarque que la structure et la chimie des autres planètes telluriques du système solaire sont assez proches de celles de la Terre. Les processus physiques de
séparation des couches seraient donc communs.
Définitions
La m erégation chimique représente un ensemble de processus physico-chimiques qui aboutit
à transformer un matériau en deux ensembles de chimies distinctes. Par exemple, la fusion
partielle des roches est un processus de ségrégation puisqu’une roche fond pour produire un
magma et un résidu solide dont les compositions chimiques sont différentes. On parle aussi
de différenciation.
Une hypothèse pourrait être que cette structuration est réalisée directement lors du
processus de formation de la Terre : le métal condense et s’agglomère, suivi des
silicates, puis des matériaux plus légers et riches en volatils. Or, cette hypothèse
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