1. Ondes sismiques:
* tremblements de terre: Lorsque des tremblements de terre se produisent, ils génèrent des ondes sismiques qui voyagent à travers les couches de la Terre. Les scientifiques utilisent des sismographes pour enregistrer ces vagues. Différents types d'ondes se déplacent à différentes vitesses et sont affectés par la densité et la composition des matériaux qu'ils traversent.
* Analyser le comportement des ondes sismiques: En étudiant comment les ondes sismiques changent de vitesse et de direction lorsqu'ils voyagent à travers la terre, les scientifiques peuvent déduire les propriétés du manteau. Par exemple, le changement soudain de la vitesse des vagues à la discontinuité de Mohorovičić (Moho), la frontière entre la croûte et le manteau, révèle un changement distinct de composition et de densité.
2. Éruptions volcaniques:
* Échantillons de magma: Les volcans éclatent le magma, qui provient du manteau. En analysant la composition chimique de ces échantillons de magma, les scientifiques peuvent mieux comprendre la composition et la structure du manteau supérieur.
* xénolithes: Parfois, les éruptions volcaniques font apparaître des morceaux de roche du manteau, appelés xénolithes. Ceux-ci fournissent des échantillons directs de la composition et de la minéralogie du manteau.
3. Météorites:
* météorites primitives: Certaines météorites sont des restes du système solaire précoce, similaires en composition au manteau terrestre. L'étude de ces météorites aide les scientifiques à comprendre la composition du manteau.
4. Expériences de laboratoire:
* Expériences à haute pression et à haute température: Les scientifiques utilisent un équipement spécial pour recréer les conditions de pression et de température extrêmes trouvées dans le manteau terrestre. Ils étudient ensuite comment différents minéraux se comportent dans ces conditions, simulant les processus se produisant dans le manteau.
5. Analyse géochimique et isotopique:
* Eléments de trace: En analysant la concentration des oligo-éléments dans les roches et les minéraux, les scientifiques peuvent déduire les processus qui se sont produits dans le manteau, tels que la fusion, le mélange et la circulation.
* Signatures isotopiques: Les isotopes sont des formes différentes du même élément avec des nombres variables de neutrons. L'étude des rapports isotopiques dans les roches et les minéraux peut révéler l'âge et l'origine des matériaux du manteau.
6. Champs de gravité et magnétiques:
* Anomalies de gravité: Les variations de la gravité terrestre peuvent être utilisées pour déduire la densité et la composition du manteau.
* champ magnétique: Le champ magnétique de la Terre est généré par le mouvement du fer en fusion dans le noyau externe, qui est influencé par la dynamique du manteau.
Grâce à ces différentes techniques, les scientifiques ont construit une compréhension complète du manteau de la Terre, bien qu'il ne puisse pas l'observer directement. Ils continuent d'affiner leurs connaissances en combinant ces méthodes et en développant de nouvelles technologies pour explorer l'intérieur de notre planète.
