L'intérieur de la Terre est encore un mystère pour nous. Alors que nous avons envoyé des missions pour sonder les confins de notre système solaire, les forages les plus profonds de la Terre descendent à quelques kilomètres seulement. La seule façon d'apprendre ce qui se passe au plus profond de notre planète, dans le noyau et le manteau, est par des méthodes indirectes.

Beaucoup d'entre nous ont peut-être vu ces belles photos de notre tournée, planète bleue prise de l'espace, mais saviez-vous que notre planète ressemble en fait à une pomme de terre cahoteuse ? Il a son lot de déformations, gravité non uniforme en raison de la répartition inégale de la masse et occasionnellement, montagnes et vallées créées par les mouvements des plaques tectoniques. Considérant qu'environ les trois quarts de la surface de notre planète sont constitués d'océans, ces déformations affectent également la forme des océans. Si nous supprimions les marées et les courants des océans de la planète, ils s'installeraient sur une forme ondulante appelée un géoïde, s'élevant partout où la gravité est élevée, et couler là où la gravité est faible, créant ce qu'on appelle des "anomalies du géoïde". Ces hauts et ces bas sont générés par une répartition inégale des masses dans les profondeurs de la Terre.

Un tel point de faible gravité se trouve juste au sud de la péninsule indienne, appelé le bas géoïde de l'océan Indien (IOGL). La dépression du géoïde s'étend sur une vaste étendue au sud du sous-continent indien, et est dominé par une dépression importante de moins 106 mètres, ou environ 348 pieds, au sud du Sri Lanka.

"L'existence du géoïde de l'océan Indien est l'un des problèmes les plus marquants des sciences de la Terre, " a déclaré Attreyee Ghosh, professeur assistant au Centre des sciences de la Terre, Institut indien des sciences, à Bangalore, Inde. "C'est la plus basse anomalie de géoïde/gravité sur Terre et jusqu'à présent, aucun consensus n'existait concernant sa source. C'est remarquable car cela signifie qu'il y a un certain déficit de masse dans le manteau profond qui cause la dépression."

"Un faible potentiel gravitationnel signifierait que la surface de l'océan elle-même s'abaisserait, " dit-elle. " Alors, pour une dépression du géoïde de 100 mètres (328 pieds), la surface de l'océan plongerait de 100 mètres dans cette région."

Dans une étude récente acceptée pour publication dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union, Ghosh et ses collègues, en collaboration avec des chercheurs du Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences, Allemagne, ont exploré les raisons du déficit de masse à l'origine de la dépression du géoïde. Plusieurs études dans le passé ont tenté d'expliquer cela, la plupart d'entre eux l'attribuant à un vestige d'une plaque antérieure qui a plongé dans le manteau terrestre sous une autre plaque il y a des millions d'années. Cependant, il n'y a eu aucune explication convaincante de la source jusqu'à maintenant.

Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé des modèles numériques de convection du manteau, un type de mouvement provoqué dans un fluide où des matériaux plus chauds et plus légers montent vers le haut et des matériaux plus froids et plus denses coulent sous l'influence de la gravité. Pour "regarder" au plus profond de la Terre, ils ont utilisé des modèles de tomographie sismique qui utilisent des ondes sismiques pour obtenir une image tridimensionnelle de l'intérieur de la Terre.

L'étude a montré que des matériaux plus légers (anomalies de faible densité) dans le manteau supérieur à moyen sous l'IOGL semblent être responsables de l'existence de la dépression de gravité dans cette région. Mais qu'est-ce qui cause ces anomalies de faible densité ?

Panaches du manteau, remontées de roches anormalement chaudes dans le manteau terrestre, sont généralement considérés comme la cause de telles anomalies. Mais dans ce cas, aucun panache de manteau connu n'existe dans cette partie du monde. Pour expliquer cela, les chercheurs ont dû étudier les régions voisines de la dépression du géoïde de l'océan Indien. De façon intéressante, ils ont découvert qu'il y avait de la matière chaude provenant de la grande province africaine à faible vitesse de cisaillement (LLSVP) ou du superplume africain, qui était dévié vers l'est et se terminait à la base de la région de faible densité sous la dépression de l'océan Indien. La déviation est peut-être due au mouvement rapide de la plaque indienne.

"La plupart des théories existantes ont tenté d'expliquer cette anomalie négative à l'aide du froid, plaques océaniques denses qui ont sombré dans le manteau dans le passé, ", explique le professeur Ghosh. "Notre étude explique ce faible avec plus chaud, matériau plus léger s'étendant à partir d'une profondeur de 300 km, ou 186 milles, jusqu'à ~900 km, ou 559 milles, dans le nord de l'océan Indien, provenant très probablement de la superplume africaine. »

Cette étude est certainement une percée dans l'explication convaincante de l'occurrence de la dépression du géoïde de l'océan Indien. Dans le cadre de travaux futurs, Le professeur Ghosh et ses collègues aimeraient étudier l'évolution de la dépression du géoïde du passé au présent à l'aide de modèles de convection du manteau dépendant du temps.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.