La forte ConductivitéLa conductivité caractérise la résistance au passage du courant ou de la chaleur dans un matériau. La caractéristique inverse est la résistivité.
Par exemple, dans un matériau homogène, non affecté par l\'épaisseur, la conductivité thermique qualifie la vitesse d\'écoulement de la chaleur, dans des...');" onmouseout="killlink()">conductivité du ManteauPartie du globe terrestre située entre la croûte et le noyau, c\'est à dire allant de profondeurs de 5 à 30 km ( croûte) à 2.900 km (noyau). Le manteau, pourtant solide, est animé de courants de convection qui évacuent la chaleur et qui sont responsables des déplacements des plaques.');" onmouseout="killlink()">manteau
supérieur était une énigme pour les géophysiciens et les géochimistes.
Une explication plausible vient d'être trouvée par un groupe de
chercheurs de l'Institut des Sciences de la TerreParmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe...');" onmouseout="killlink()">Terre
d'Orléans et de l'Université de Palerme. Le manteau contiendrait des
carbonates liquides, fortement conducteurs, ressemblant à ceux que l'on
observe sur le célèbre VolcanOrifice de la croûte terrestre d\'où s\'échappent, lors des éruptions, de la lave (constituée de magma), des gaz (dioxyde de soufre, gaz carbonique, azote, par exemple), des cendres.
L\'étude des volcans est la volcanologie ou vulcanologie. L\'activité volcanique est l\'une des manifestations de...');" onmouseout="killlink()">volcan africain, l'Oldoinyo Lengaï. Les huit dixièmes du CarboneElément chimique non-métallique (symbole C), de numéro atomique 6, de masse atomique 12,01, appartenant au groupe 14 de la classification de Mendeleev, de valence 4.
Le corps simple, de point d\'ébullition 3550°C, de point de fusion 4827°C, existe à l\'état solide sous trois formes cristallines :...');" onmouseout="killlink()">carbone craché par les volcans y serait piégé...
Le manteau supérieur de la Terre est composé pour l'essentiel de PéridotiteRoche magmatique ultrabasique grenue constituée d\'olivine dominante accompagnée de pyroxène et de spinelle (picotite, chromite).');" onmouseout="killlink()">péridotites, des roches riches en OlivineMinéral commun des roches éruptives, de formule chimique (Mg,Fe)2SiO4.
Le satellite infrarouge ISO a détecté ce minéral de la famille des silicates dans les disques de poussières entourant les étoiles jeunes, tout juste formées, ainsi que dans la poussière émise par la comète Hale-Bopp.');" onmouseout="killlink()">olivine, amphibole et pyroxènes. L'olivine est un très bon IsolantMatière non conductrice de l\'électricité.');" onmouseout="killlink()">isolant
et on devrait donc s'attendre à ce qu'il n'y ait pas de courants
électriques naturels dans le manteau. Or, ce n'est pas ce qu'on mesure
indirectement depuis une trentaine d'années pour des profondeurs
situées entre 70 et 350 km.
La composition minéralogique et chimique du manteau supérieur doit donc être subtilement différente de celle déduite des observations de la propagation des ondes sismiques à l'intérieur du manteau ainsi que des échantillons de péridotites que l'on retrouve sous forme de NoduleGrosseur, renflement. Un nodule peut être bénin ou malin, seule une biopsie le dira.');" onmouseout="killlink()">nodules dans les LaveLa lave est une roche issue d\'un magma qui est émise sous une forme plus ou moins fluide par les volcans en éruption. Ces roches sont riches en silice (roches basiques). Leur température varient de 700 à 1200°C avec des émissions éventuelles de gaz tels le dioxyde de soufre ou de carbone). Leur...');" onmouseout="killlink()">laves crachées par certains volcans.
Une hypothèse avancée depuis un certain TempsGrandeur physique continue permettant de situer la succession des événements dans un référentiel donné. L\'Unité S.I. est la seconde.');" onmouseout="killlink()">temps
est que d'importantes quantités de carbone se seraient accumulées dans
le manteau supérieur depuis des milliards d'années. Oui mais sous
quelles formes ? (On sait bien par exemple qu'il y a des DiamantLe diamant est un minéral transparent, le plus dur qui soit et c\'est seulement à la fin du 18ème siècle qu\'il a été identifié comme une forme cristalline du carbone par Lavoisier et Tennant.
Chaque atome est relié à quatre atomes voisins disposés au sommets d\'un tétraèdre régulier. Ces liaisons...');" onmouseout="killlink()">diamants
à l'intérieur de la Terre.) Une autre question se posait aussi, même en
admettant la présence de cette quantité de carbone, serait-elle dans un
état propre à doter le manteau de la conductivité observée ?
Il existe un volcan presque aussi célèbre et magique que le lac de lave de l'Erta ale
en Ethiopie. Il s'agit de l'Oldoinyo Lengaï en Tanzanie. Ce volcan est
unique au monde car il est le seul en activité connu pour cracher des
carbonates liquides. Ces laves constituent des carbonatites très fluides d'une TempératureGrandeur physique liée à la notion immédiate de chaud et froid.
Deux corps en contact ont tendance à égaliser leurs températures, par échange de chaleur (équilibre thermique). Les thermomètres fournissent une mesure de la température en utilisant des phénomènes comme la variation de la pression...');" onmouseout="killlink()">température
dépassant les 600 °C environ, d'aspect noirâtre à leur sortie. On peut
s'en approcher sans s'équiper d'une combinaison protectrice contre le RayonnementSynonyme de radiation. Ensemble d\'ondes électromagnétiques ou de particules chargées d\'énergie. Certains rayons sont capables de traverser la matière, donc les tissus biologiques. C\'est ce qui permet de les utiliser pour obtenir des images diagnostiques (radiographie des os, mammographie, etc.)....');" onmouseout="killlink()">rayonnement thermique et, une fois refroidies au contact de l'humidité de l'AirMélange de gaz contenant 78% d\'azote, 21% d\'oxygène, environ 1% d\'argon et des traces de néon, de krypton, de xénon et d\'hélium.');" onmouseout="killlink()">air, elles prennent en quelques heures une Couleur C\'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français.
C\'est ce qui est ni blanc ni gris ni noir (blanc et noir sont les bornes de la gamme des gris neutres)
Sensation produite par un rayonnement...');" onmouseout="killlink()">couleur blanchâtre.
Des implications pour la chimie de l'AtmosphèreCouche gazeuse qui enveloppe certaines planètes. Sans notre atmosphère, nous ne pourrions vivre sur Terre. En astronomie, enveloppe gazeuse entourant un corps céleste et pouvant contenir des particules en suspension (poussières, gaz, aérosols...). Les étoiles ont toutes une atmosphère gazeuse dont...');" onmouseout="killlink()">atmosphère et pour la Tectonique des plaquesEnsemble des mouvements et des dislocations agissant sur les plaques plus ou moins rigides qui constituent la lithosphère.');" onmouseout="killlink()">tectonique des plaques
Connu des géologues depuis des dizaines d'années, ce volcan a acquis sa grande célébrité grâce à l'expédition de Maurice et Katia Krafft menée en 1988. Il est devenu depuis le passage obligé de tous les passionnés de volcanologie de la PlanèteL\'Union Astronomique Internationale (UAI) s\'est longuement penchée sur la définition des planètes lors de sa 26ème assemblée générale qui s\'est tenue à Prague du 14 mai au 25 août 2006. Il devenait en effet urgent que la nomenclature des objets reflète l\'ensemble des corps que les performances des...');" onmouseout="killlink()">planète
tout en étant encore épargné par l'afflux touristique que les volcans
italiens connaissent. La formation des carbonatites est encore très mal
comprise et de telles laves ne sont observables que dans bien peu
d'endroits sur la planète. En particulier, celles du Lengaï sont en
fait des natrocarbonatites riches en SodiumLe sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11.
C\'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l\'état de corps pur dans la nature, mais il est très abondant sous forme de composés, par exemple dans le sel. Il brûle avec une...');" onmouseout="killlink()">sodium.
Fabrice Gaillard et ses collègues de l'Institut des Sciences de la Terre d'Orléans ont décidé de prendre le problème de la conductivité du manteau à bras-le-corps en étudiant en laboratoire la conductivité des carbonates liquides analogues à ceux du Lengaï. Les résultats obtenus et publiés dans Science sont impressionnants.
La conductivité des carbonates liquides se révèle mille fois supérieure à celle du BasalteRoche magmatique effusive à texture microlithique, composée de plagioclases (labrador dominant) et de clinopyroxènes (augite dominante) avec parfois un peu d\'olivine, hypersthène, magnétite, ilménite.');" onmouseout="killlink()">basalte qui, à l'état de MagmaMot grec signifiant "pâte". Matériau plastique et chaud résultant de la fusion partielle du manteau. En remontant vers la surface le magma subit généralement des transformations dans la chambre magmatique et les gaz qui y sont dissous commencent à se séparer. Un magma dégazé devient une...');" onmouseout="killlink()">magma produit par la fusion partiel du manteau, en était le seul conducteur potentiel. Une faible quantité de carbonates liquides dans le manteau supérieur suffirait donc à expliquer sa conductivité.
Sur cette base, les chercheurs en ont conclu qu'un
important réservoir de carbone devait donc bien exister dans le manteau
supérieur à hauteur de 0,003 à 0,025 %. De façon intéressante, près de
80% du Dioxyde de carboneLe dioxyde de carbone est produit lors de tous les processus de combustion. La production industrielle et les émissions des automobiles représentent un problème écologique majeur (effet de serre). Dans la maison, la principale source après les combustions est l\'homme.
Le métabolisme humain...');" onmouseout="killlink()">gaz carbonique exhalé par les volcans de la planète en proviendrait. De plus, ces carbonates devraient réduire la ViscositéPropriété de résistance à l\'écoulement uniforme et sans turbulence se produisant dans la masse d\'une matière.
Elle est exprimée par un coefficient représentant la contrainte de cisaillement nécessaire pour produire un gradient de vitesse d\'écoulement d\'une unité dans la matière.
La simple...');" onmouseout="killlink()">viscosité du manteau, et donc influer sur le MouvementVariation de la position d\'un point, d\'un solide d\'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps.');" onmouseout="killlink()">mouvement des plaques tectoniques. Enfin, un lien avec la formation des diamants dans le manteau à partir des carbonates liquides se laisse même envisager.
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