Voyage au centre de la Terre : mythe ou réalité - Futura
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Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences 13/01/2011-Par RolandLehoucq,ChercheurAstrophysique VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Roland Lehoucq, astrophysicien et passionné de science-fiction, souhaite vulgariser la physique, en amusant, sans renoncer le moins du monde à la rigueur scientifique. Avec humour et habileté, il confronteVoyageaucentredelaTerreaveclesréalitésphysiquesdenotremonde. Page1/6-VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? VoyageaucentredelaTerre,deJulesVerne,afaitrêverdesgénérationsdelecteurs,apportantl'idée d'unepossibleexplorationducentredenotreplanète.Maisest-ceseulementunsujetdescience-fiction ? Roland Lehoucq, astrophysicien au commissariat à l'énergie atomique de Saclay, est un passionné de sciencefiction,c'estdires'ilmaîtriselesdeuxtermesdecettelittératurepascommelesautres. Son objectif est la vulgarisation pour le grand public, en amusant, sans renoncer le moins du monde à la rigueur scientifique.RolandLehoucqmêleavecautantd'humourqued'habiletépédagogiquesongoûtpourlafictionetses connaissances scientifiques, pour confronter le célèbre roman de Jules Verne aux réalités physiques de notre monde. LeromanVoy ageaucentredelaTerredeJulesVerne.©LGF-LivredePoche Cedossierproposeuneanalysedespossibilitésd'explorationducentredelaTerre.Plongezaucœurducentrede laTerreendécouvrantlestentativesréalisées,lesobstacles,lesétudessurl'énigmedunoyauterrestre. Page2/6-HypothèsesetétudessurlecentredelaTerre Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page1/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences Leplusprochen'estpasnécessairementleplusaccessible.Ainsienva-t-ilpourcequiestjustelà,sous nospieds.Habituésàtournernosregardsverslecieletsesespacesinfinis,onoubliesouventqueles entraillesdelaTerresontquasimentinexplorées. Unefoispasséelacroûteterrestre,setrouvelemanteauterrestre.©obs-mip.fr UnereprésentationducentredelaTerre Astucieux,lesgéophysiciensontpourtantréussiàenconstruireunereprésentationgrâceauxondessismiquesqui se propagent dans la Terre et à sa surface. Le reste de l'univers, compté à partir de la surface terrestre, est lui aussi largement inconnu. Il a quand même une excuse de taille : l'univers observable a un volume 1059 fois supérieur à celui de la Terre. Nullement rebutés par une telle immensité, les Hommes en ont commencé l'exploration. LasondeVoyager1aexploréleSystèmesolaire.©Nasa AuplusprofonddelaTerre:lerêved'unvoyage Les sondes interplanétaires ont atteint des distances considérables, 90 unités astronomiques (13,5 milliards de kilomètres)pourVoyagerIetnousensauronsbientôtautantsurlesplanètesdu SystèmesolairequesurlaTerre. Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page2/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences Peut-on imaginer faire mieux ? Peut-on sérieusement envisager de se rendrein situ, au plus profond dunoyau terrestre, pour vérifier sur place les connaissances acquises depuis la surface ? Au contraire des étoiles, que les astrophysiciens auront la plus grande peine à atteindre, ne pourrait-on imaginer un engin capable de voyager au centredelaTerre? Page3/6-VoyageaucentredelaTerre:ilsontessayé! ToutlemondeconnaîtlacélèbretentativeduprofesseurLidenbrockexposéeparJulesVernedansson célèbreVoyageaucentredelaTerre.Lesexplorateursaccèdentauxprofondeursterrestresenpassant parlecratèreduvolcanSneffels. Cetteaventure,pourextraordinairequ'ellesoit,nelesmènepourtantqu'àquelqueskilomètresdeprofondeursous la surface. Bel exploit mais très insuffisant au regard de nos ambitions. Non, on parle ici d'atteindre vraiment le cœurdelaTerre…Celasemble«facile»,aumoinsparlapensée:ilsuffitdecreuseruntroutrès,trèsprofond. LesexplorateursducélèbreouvrageVoy ageaucentredelaTerreparviennentauxprofondeursterrestresen passantparlecratèreduvolcanSneffels.©DR Lestentativesd'explorationducentredelaTerre L'idéeestbonnesurlepapiermaisenphysiqueleschosesnesontpastoujoursaussisimplesqu'ellesleparaissent. Les scientifiques ont tenté à diverses reprises de forer la croûte terrestre océanique et continentale pour étudier sacomposition,espérantatteindrelafameusediscontinuitédeMoho,situéevers10kilomètresdeprofondeursous les océans et entre 30 et 50 kilomètres sous les continents, qui marque la séparation entre la croûte et le manteau.Quellefutlaprofondeurmaximaleatteinteparcesforages?Unmisérable12,2kilomètres,qu'uneéquipe soviétiqueobtinten1989danslapéninsuledeKolaaprèsdessemainesd'efforts. En somme, une piqûre d'un dixième de millimètre à la surface d'une orange ! Un groupe allemand a bien tenté de réitérer l'expérience à Windischeschenbach, dans le Haut-Palatinat : elle est parvenue à 9,1 kilomètres en 1994. Autantdirequel'onneconnaîtdirectementquel'épidermedelaTerre,sacouchelaplussuperficielle—lerestede sonvolumenousest,pourl'instant,inaccessibledirectement. Reconnaissonsquandmêmequelevoyageverslebasestfortementhandicapéparlafortedensitédelamatièreà traverser. Ainsi, l'énergie requise pour parcourir un kilomètre vers le bas, en faisant fondre les roches sur le passage,estunmilliarddefoisplusimportantequecellenécessairepours'éleververslehautdelamêmedistance Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page3/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences :ilestfinalementnettementplusfaciled'allerenorbitequedevisiterlemanteauterrestre. Page4/6-VoyageaucentredelaTerre:leprojet(fou?)deDavidStevenson Visiter les profondeurs de la Terre est un fantasme de géophysicien.Peut-on quand même espérer explorerl'intérieurdelaTerre?Legéophysiciennéo-zélandaisDavidStevensonrépondparl'affirmative. Explicationsdesonprojet(fou?). SchémaduprojetdeStevenson:créerunefissure,rempliedeferfonduquitomberaitverslecentredela Terre,avecensonseinunesonde.©Nature SonprojetdesondelancéeverslecentredelaTerre estpassédustatutde«ridicule»àceluid'«improbable». Unprogrèsconsidérable.Voyonsdequoiils'agit. Principedel'explorationducentredelaTerreparStevenson Le principe que Stevenson souhaite mettre en pratique est exactement inverse de celui qui prévaut dans les fissures par lesquelles la lave en fusion est expulsée d'un volcan. Dans ce cas, la lave remonte car elle est moins dense que le milieu environnant : encore une belle application de la fameuse poussée d'Archimède, qui fait aussi flotter les bateaux et monter l'air chaud. Stevenson propose de créer une fissure dans l'écorce terrestre et d'y fairecouler100.000tonnesdeferfondu.AvecunedensitésupérieureàcelledescouchessupérieuresdelaTerre, lefertomberaitverslecentredelaTerreenprolongeantlafissureinitiale. Ilsuffitalorsdeplacerdanslamasseenfusionunesonde(plutôtrésistante!)delatailled'unpamplemousse,qui sera emportée vers le centre par le globule ferreux. Bien sûr, cette sonde doit être capable d'effectuer des mesuresetdelestransmettreàlasurface.Pourcela,inutiled'utiliserlaradiocarlamatièreterrestreestopaque aurayonnementélectromagnétique.Unémetteurd'ondessonores,dugenredesmarteleursutilisésparlesFremens pourattirerlesversdessablesdanslelivreDunedeFranckHerbert,seradoncaussiembarquédanslasonde.Le trajetpouratteindrelesrégionscentralesdelaTerrepourraitêtreeffectuéenàpeuprèsunesemaine,lagravité faisantl'essentieldutravail. L'explorationducentreterrestre:fantasmecinématographiqueetlittéraire Leprincipedel'expériencen'estpassansrappelerle«syndromechinois»,évoquédanslefilméponyme.Àlasuite Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page4/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences d'un accident, le cœur en fusion d'un réacteur nucléaire perce les cuves de protection et s'enfonce dans les profondeursdelaTerrepourressortirauxantipodes…L'accidentdelacentralenucléaireaméricainedeThreeMiles Islandnefutpaspourriendanslesuccèsdufilm,sortitoutjustequinzejoursplustôt… Dans un autre registre, il faut citer la nouvelleCœur de fer de Joël Champetier. Dans ce texte, l'auteur nous présente une équipe qui plonge au cœur de la Terre pour une mission de la plus haute importance. Leur véhicule, l'Aiguille,estextrêmementdenseetpourvud'unecoque«hyperfluideàeffetquantiquedesurface » prévue pour résisteràunegigantesquepression.Commenousl'avonsvu,unegrandedensitéestindispensablepours'enfoncer sous l'effet de la gravité, malgré la poussée d'Archimède exercée par la matière environnante ; cela permet de s'affranchirdel'épineuxproblèmedelapropulsion,àladescentetoutaumoins… Bien qu'il soit délicat de détailler le principe de construction de la coque high-tech del'Aiguille, retenons qu'elle doit effectivement être capable de résisteràd'énormescontraintes:prèsducentredelaTerre,lapressionestplusieursmilliersdefoissupérieureà celle qui règne au fond des fosses océaniques et des millions de fois supérieure à la pression atmosphérique. La coquedoitaussiisolerlespassagerscontrelafortetempératurequirègnedanslesentraillesdelaTerre,presque égaleàcellequirègneàlasurfaceduSoleil.Decepointdevue,unecoquedontlasurfaceesttrèsréfléchissante estunbonchoix.Mieux,lacoquedel'Aiguilleestprobablementdouble,commecelled'unebouteillethermos:une couchedevide,lemeilleurisolantthermique,séparelesdeuxparoisenmatériaufuturisteultrarésistant.Cequine dispenseprobablementpasd'embarqueruneclimatisationadaptée… Levoyageinterstellaireresteunrêve Stevensonreconnaîtquelapremièrephasedesonprojet,créerlafissureidoine,enestl'aspectlemoinsmaîtrisé: sapremièrepropositionconsistaittoutsimplementàfaireexploseràunendroitbienchoisiunebombenucléairede quelques dizaines de mégatonnes ! Mais il semble aussi possible de tirer parti d'une faille existante pour n'utiliser quedesexplosifsclassiques,moinslourdementconnotés. JulesVerneapuréalisersonrêvedevoyageaucentredelaTerre...autraversdesonroman.©DR Onl'auracompris,unvoyageaucentredelaTerren'estguèreaisé.PourlenéophytelapropositiondeStevenson reste fascinante même si les spécialistes l'ont accueillie plus fraîchement. Pourtant, elle mériterait d'être étudiée plusendétailcarellesemblerelativementmodesteauregarddesgigantesqueseffortsconsentispourl'exploration spatialeengénéral,lunairenotamment.Réussirunetelleentrepriseferaitprobablementfaireunbondgigantesque dans notre connaissance de l'intérieur de la Terre. Quant à y envoyer un équipage humain, il est à craindre que, commepourlevoyageinterstellaire,cenesoitmalheureusementpaspourdemain... Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page5/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences Page5/6-VoyageaucentredelaTerre,quellesréalitésphysiques?Pourensavoir plus Pour en savoir plus sur ce projet fou d'exploration du centre de la Terre, plongez-vous dans cette bibliographienonexhaustive. Voy ageaucentredelaTerredeJulesVerne.©LGF-LeLivredePoche Cœurdefer,recueildenouvellesdeJoëlChampetier,Étoilesvives. LaTerre,RolandTrompette,éditionsBelin,collectionPourlaScience. "MissiontoEarth'score–amodestproposal",D.Stevenson,Nature423,p.239,15may2003. Page6/6-LeslivresdeRolandLehoucq Pour poursuivre ce voyage dans la physique amusante, parcourez la bibliographie de l'auteur Roland Lehoucq. Legrandrécitdel'univ ers,éditionsLePommier Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page6/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences Lesconstantesfondam entales,Belin Qu'est- cequelam atière?éditionsLePommier LeSoleil,notreétoile,éditionsLePommier Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page7/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences L'univ ersa- t- iluneform e?Flammarion Maisoùestletem pleduSoleil?Enquêtescientifiqueaupay sd'Hergé,Flammarion Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page8/9 Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences D'oùv iennentlespouv oirsdeSuperm an?Phy siqueordinaired'unsuper- héros,EDPSciences Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyagecentre-terre-mythe-realite-1102/ Page9/9
