Voyage au centre de la Terre : mythe ou réalité - Futura

Dossier>VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité? Futura-Sciences
Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dossiers/d/physique-voyage-
centre-terre-mythe-realite-1102/
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VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité?
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
confronteVoyageaucentredelaTerreaveclesréalitésphysiquesdenotremonde.
Page1/6-VoyageaucentredelaTerre:mytheouréalité?
VoyageaucentredelaTerre,deJulesVerne,afaitrêverdesgénérationsdelecteurs,apportantl'idée
d'unepossibleexplorationducentredenotreplanète.Maisest-ceseulementunsujetdescience-fiction
?
Roland Lehoucq, astrophysicien au commissariat à l'énergie atomique de Saclay, est un passionné de science-
fiction,c'estdires'ilmaîtriselesdeuxtermesdecettelittératurepascommelesautres.
Son objectif estla vulgarisationpour legrandpublic,enamusant,sansrenoncerle moins dumonde à la rigueur
scientifique.RolandLehoucqmêleavecautantd'humourqued'habiletépédagogiquesongoûtpourlafictionetses
connaissances scientifiques, pour confronter le célèbre roman de Jules Verne aux réalités physiques de notre
monde.
LeromanVoyageaucentredelaTerredeJulesVerne.©LGF-LivredePoche
Cedossierproposeuneanalysedespossibilitésd'explorationducentredelaTerre.Plongezaucœurducentrede
laTerreendécouvrantlestentativesréalisées,lesobstacles,lesétudessurl'énigmedunoyauterrestre.
Page2/6-HypothèsesetétudessurlecentredelaTerre
13/01/2011-Par
RolandLehoucq,ChercheurAstrophysique

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Leplusprochen'estpasnécessairementleplusaccessible.Ainsienva-t-ilpourcequiestjustelà,sous
nospieds.Habituésàtournernosregardsverslecieletsesespacesinfinis,onoubliesouventqueles
entraillesdelaTerresontquasimentinexplorées.
Unefoispasséelacroûteterrestre,setrouvelemanteauterrestre.©obs-mip.fr
UnereprésentationducentredelaTerre
Astucieux,lesgéophysiciensontpourtantréussiàenconstruireunereprésentationgrâceauxondessismiquesqui
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.
LasondeVoyager1aexploréleSystèmesolaire.©Nasa
AuplusprofonddelaTerre:lerêved'unvoyage
Les sondes interplanétaires ont atteint des distances considérables, 90 unités astronomiques (13,5 milliards de
kilomètres)pourVoyagerIetnousensauronsbientôtautantsurlesplanètesduSystèmesolairequesurlaTerre.

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Peut-on imaginer faire mieux ? Peut-on sérieusement envisager de se rendrein situ, au plus profond dunoyau
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
centredelaTerre?
Page3/6-VoyageaucentredelaTerre:ilsontessayé!
ToutlemondeconnaîtlacélèbretentativeduprofesseurLidenbrockexposéeparJulesVernedansson
célèbreVoyageaucentredelaTerre.Lesexplorateursaccèdentauxprofondeursterrestresenpassant
parlecratèreduvolcanSneffels.
Cetteaventure,pourextraordinairequ'ellesoit,nelesmènepourtantqu'àquelqueskilomètresdeprofondeursous
la surface. Bel exploit mais très insuffisant au regard de nos ambitions. Non, on parle ici d'atteindre vraiment le
cœurdelaTerre…Celasemble«facile»,aumoinsparlapensée:ilsuffitdecreuseruntroutrès,trèsprofond.
LesexplorateursducélèbreouvrageVoyageaucentredelaTerreparviennentauxprofondeursterrestresen
passantparlecratèreduvolcanSneffels.©DR
Lestentativesd'explorationducentredelaTerre
L'idéeestbonnesurlepapiermaisenphysiqueleschosesnesontpastoujoursaussisimplesqu'ellesleparaissent.
Lesscientifiquesonttentéàdiversesreprisesdeforerlacroûteterrestreocéaniqueetcontinentalepourétudier
sacomposition,espérantatteindrelafameusediscontinuitédeMoho,situéevers10kilomètresdeprofondeursous
les océans et entre 30 et 50 kilomètres sous les continents, qui marque la séparation entre la croûte et le
manteau.Quellefutlaprofondeurmaximaleatteinteparcesforages?Unmisérable12,2kilomètres,qu'uneéquipe
soviétiqueobtinten1989danslapéninsuledeKolaaprèsdessemainesd'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.
Autantdirequel'onneconnaîtdirectementquel'épidermedelaTerre,sacouchelaplussuperficielle—lerestede
sonvolumenousest,pourl'instant,inaccessibledirectement.
Reconnaissonsquandmêmequelevoyageverslebasestfortementhandicapéparlafortedensitédelamatièreà
traverser. Ainsi, l'énergie requise pour parcourir un kilomètre vers le bas, en faisant fondre les roches sur le
passage,estunmilliarddefoisplusimportantequecellenécessairepours'éleververslehautdelamêmedistance

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:ilestfinalementnettementplusfaciled'allerenorbitequedevisiterlemanteauterrestre.
Page4/6-VoyageaucentredelaTerre:leprojet(fou?)deDavidStevenson
Visiter les profondeurs de la Terre est un fantasme de géophysicien.Peut-on quand même espérer
explorerl'intérieurdelaTerre?Legéophysiciennéo-zélandaisDavidStevensonrépondparl'affirmative.
Explicationsdesonprojet(fou?).
SchémaduprojetdeStevenson:créerunefissure,rempliedeferfonduquitomberaitverslecentredela
Terre,avecensonseinunesonde.©Nature
SonprojetdesondelancéeverslecentredelaTerreestpassédustatutde«ridicule»àceluid'«improbable».
Unprogrèsconsidérable.Voyonsdequoiils'agit.
Principedel'explorationducentredelaTerreparStevenson
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
fairecouler100.000tonnesdeferfondu.AvecunedensitésupérieureàcelledescouchessupérieuresdelaTerre,
lefertomberaitverslecentredelaTerreenprolongeantlafissureinitiale.
Ilsuffitalorsdeplacerdanslamasseenfusionunesonde(plutôtrésistante!)delatailled'unpamplemousse,qui
sera emportée vers le centre par le globule ferreux. Bien sûr, cette sonde doit être capable d'effectuer des
mesuresetdelestransmettreàlasurface.Pourcela,inutiled'utiliserlaradiocarlamatièreterrestreestopaque
aurayonnementélectromagnétique.Unémetteurd'ondessonores,dugenredesmarteleursutilisésparlesFremens
pourattirerlesversdessablesdanslelivreDunedeFranckHerbert,seradoncaussiembarquédanslasonde.Le
trajetpouratteindrelesrégionscentralesdelaTerrepourraitêtreeffectuéenàpeuprèsunesemaine,lagravité
faisantl'essentieldutravail.
L'explorationducentreterrestre:fantasmecinématographiqueetlittéraire
Leprincipedel'expériencen'estpassansrappelerle«syndromechinois»,évoquédanslefilméponyme.Àlasuite

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d'un accident, le cœur en fusion d'un réacteur nucléaire perce les cuves de protection et s'enfonce dans les
profondeursdelaTerrepourressortirauxantipodes…L'accidentdelacentralenucléaireaméricainedeThreeMiles
Islandnefutpaspourriendanslesuccèsdufilm,sortitoutjustequinzejoursplustôt…
Dans un autre registre, il faut citer la nouvelleCœur 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,estextrêmementdenseetpourvud'unecoque«hyperfluideàeffetquantiquedesurface»prévuepour
résisteràunegigantesquepression.Commenousl'avonsvu,unegrandedensitéestindispensablepours'enfoncer
sous l'effet de la gravité, malgré la poussée d'Archimède exercée par la matière environnante ; cela permet de
s'affranchirdel'épineuxproblèmedelapropulsion,àladescentetoutaumoins…Bienqu'ilsoitdélicatdedétailler
leprincipedeconstructiondelacoquehigh-techdel'Aiguille,retenonsqu'elledoiteffectivementêtrecapablede
résisteràd'énormescontraintes:prèsducentredelaTerre,lapressionestplusieursmilliersdefoissupérieureà
celle qui règne au fond des fosses océaniques et des millions de fois supérieure à la pression atmosphérique. La
coquedoitaussiisolerlespassagerscontrelafortetempératurequirègnedanslesentraillesdelaTerre,presque
égaleàcellequirègneàlasurfaceduSoleil.Decepointdevue,unecoquedontlasurfaceesttrèsréfléchissante
estunbonchoix.Mieux,lacoquedel'Aiguilleestprobablementdouble,commecelled'unebouteillethermos:une
couchedevide,lemeilleurisolantthermique,séparelesdeuxparoisenmatériaufuturisteultrarésistant.Cequine
dispenseprobablementpasd'embarqueruneclimatisationadaptée…
Levoyageinterstellaireresteunrêve
Stevensonreconnaîtquelapremièrephasedesonprojet,créerlafissureidoine,enestl'aspectlemoinsmaîtrisé:
sapremièrepropositionconsistaittoutsimplementàfaireexploseràunendroitbienchoisiunebombenucléairede
quelquesdizainesdemégatonnes!Maisilsembleaussipossiblede tirerpartid'une failleexistantepourn'utiliser
quedesexplosifsclassiques,moinslourdementconnotés.
JulesVerneapuréalisersonrêvedevoyageaucentredelaTerre...autraversdesonroman.©DR
Onl'auracompris,unvoyageaucentredelaTerren'estguèreaisé.PourlenéophytelapropositiondeStevenson
reste fascinante même si les spécialistes l'ont ac cueillie plus fraîchement. Pourtant, elle mériterait d'être étudiée
plusendétailcarellesemblerelativementmodesteauregarddesgigantesqueseffortsconsentispourl'exploration
spatialeengénéral,lunairenotamment.Réussirunetelleentrepriseferaitprobablementfaireunbondgigantesque
dansnotre connaissancedel'intérieurdelaTerre.Quantàyenvoyerunéquipagehumain,ilestàcraindreque,
commepourlevoyageinterstellaire,cenesoitmalheureusementpaspourdemain...