De nouvelles recherches révèlent que la structure massive et mystérieuse sous Hawaï – scientifiquement appelée zone de méga-ultra-basse vitesse (méga-ULVZ) – n’est pas la masse en fusion soupçonnée précédemment, mais plutôt une formation dense et solide riche en fer. Cette découverte modifie fondamentalement notre compréhension de la manière dont les points chauds volcaniques comme Hawaï se maintiennent et offre un aperçu sans précédent des profondeurs de la Terre.
Le Mega-ULVZ : qu’est-ce que c’est et pourquoi c’est important
Les zones de vitesse ultra-faible (ULVZ) sont d’énormes régions situées près de la limite du noyau du manteau terrestre, à environ 1 800 milles (2 900 kilomètres) sous la surface. Ils se caractérisent par des ondes sismiques considérablement ralenties – la raison même pour laquelle ils ont été détectés pour la première fois. Les méga-ULVZ sont la plus grande de ces zones, s’étendant sur des centaines de kilomètres et étant fréquemment associées à des points chauds volcaniques dans des endroits comme Hawaï, l’Islande et les îles Marquises.
Cela est important car ces zones représentent une ligne de vue directe sur la composition et le comportement des profondeurs de la Terre. Leur étude nous aide à comprendre non seulement comment la Terre s’est formée, mais également comment les autres planètes évoluent.
Fer solide, pas de pâte fondue
Pendant des années, une théorie dominante a suggéré que les méga-ULVZ étaient principalement composées de matériaux partiellement fondus. Cependant, la dernière étude, publiée le 28 janvier dans Science Advances, réfute cette hypothèse. Les chercheurs dirigés par Doyeon Kim de l’Imperial College de Londres ont utilisé une nouvelle approche combinant des ondes sismiques de compression (P) et de cisaillement (S) pour analyser le méga-ULVZ sous Hawaï.
Les données indiquent clairement que la structure est principalement constituée de roches solides à haute teneur en fer. Selon Kim, “Comme il s’agit d’un matériau riche en fer, il sera électriquement plus conducteur, ce qui favorisera la conduction thermique, ce qui aidera à localiser le panache pour qu’il dure plus longtemps.”
Implications pour l’activité volcanique et l’histoire de la Terre
La composition solide et riche en fer a des implications significatives. La conductivité thermique élevée du fer contribue à stabiliser le point chaud hawaïen, garantissant ainsi une source d’activité volcanique durable.
Les origines du méga-ULVZ restent débattues, mais l’étude propose deux possibilités principales :
- Vestiges des premières évolutions de la Terre : La structure pourrait être une relique de la formation de la planète, en particulier de la cristallisation d’un ancien océan de magma ou de fontes recristallisées.
- Croute océanique subductée : Les matériaux provenant des profondeurs du manteau, y compris la croûte océanique riche en eau poussée vers le bas à travers les zones de subduction, peuvent contribuer à sa formation.
Kim note que tous les méga-ULVZ ne sont pas identiques et que certains peuvent même contenir des matériaux provenant du noyau terrestre lui-même. La nouvelle approche analytique permet aux scientifiques de différencier ces types d’ULVZ à travers le monde.
« Il faut d’abord bien comprendre ce qui se passe sur Terre pour comprendre pleinement ce qui se passe sur les autres planètes. » – Doyeon Kim
Cette recherche ne concerne pas seulement Hawaï ; c’est une étape cruciale vers la compréhension de la formation planétaire et de la dynamique de l’intérieur profond de la Terre. La composition et le comportement de ces structures cachées façonneront notre compréhension de la planète pour les années à venir.
