La vie de la Terre

Les couches de la Terre

La Terre est un objet céleste dans lequel il fait une chaleur énorme au centre, environ 6000°C et 20°C en moyenne en surface.
Ce sont les échanges de chaleur entre le centre et la surface qui font vivre la Terre.
Cette chaleur fait fondre les roches à une profondeur de quelques dizaines de kilomètres, c'est la manifestation du volcanisme. Mais une partie de cette chaleur se transforme aussi en énergie mécanique, c'est la manifestation des tremblements de Terre engendrés par le mouvement des plaques tectoniques.
C'est la vie de la Terre, ces catastrophes perçues par l'homme, permettent de déterminer les différentes couches de notre planète.
Les stations d'enregistrement, les sismographes, placées un peu partout sur terre nous renseignent sur les mouvements de l'écorce terrestre.
Les ondes sismiques qui partent depuis l'épicentre et qui se propagent très longtemps dans toutes les directions et en particulier en profondeur, sont captées.
Le temps mis par ces ondes traversant les différentes couches, de propriétés physiques différentes, permet aux sismologues de déterminer les discontinuités des couches terrestres.
Les 400 premiers kilomètres sont très bien connus et au delà, la représentation des couches, doit être imaginée et simulée expérimentalement. La sismologie a pu ainsi reconstruire la structure du globe terrestre.
Les discontinuités principales sont celles qui séparent la croute, le manteau et le noyau.
Entre la croute terrestre et le manteau, c'est la discontinuité de Mohorovicic (MOHO) qui se situe à environ 70 km.
Entre le manteau et le noyau, c'est la discontinuité de Gutenberg à environ 2885 km.
Entre le noyau interne et le noyau externe, c'est la discontinuité de Lehmann, à environ 5155 km.

Image : L'intérieur de la Terre est constitué d'une succession de couches de propriétés physiques différentes.
Le noyau au centre se divise en deux parties, le noyau interne solide et le noyau externe liquide.
Le manteau se divise en deux parties, le manteau inférieur solide et manteau supérieur principalement plastique, appelée asthénosphère.
La croute ou l'écorce terrestre est solide, c'est elle qui se déplace sur le manteau supérieur lors des tremblements de terre.

Structure de la Terre

Les planètes sont supposées être constituées de couches successives de densité croissante. Les matériaux sont dans l'ordre de leur densité, le fer au centre puis le sulfure de fer, les silicates, l'eau, l'azote, le gaz carbonique, l'ammoniac, le méthane, l'hélium, l'hydrogène. Il n'existe pourtant pas deux planètes identiques dans leurs structures, chacune a ses caractéristiques propres. Le fer natif, premier condensat Grains solides de composés chimiques et minéralogiques condensés nais dans les nébuleuses, à la suite de se que l'on appelle: la séquence de condensation. Les premiers composés qui se condensent à 1300°C, sont des oxydes riches en titane, aluminium et calcium. Vers 1050°C se condense massivement le fer métallique, puis vers 950°C, le premier silicate en l'occurrence le silicate de magnésium et de fer. Vers 800°C, se forment des silicates à structures plus lâches, les feldspaths et le sulfure de fer. A des températures encore plus basses se condense un silicate contenant de l'eau et à 0°C l'eau se condense en glace. abondant, est le constituant du noyau terrestre. Le silicium, le silicate de magnésium et de fer constituent les composants essentiels du manteau terrestre. Le feldspath, condensat qui donne le basalte constitue le plancher des océans terrestres. La structure interne de la Terre est donc répartie en plusieurs enveloppes successives, la croute terrestre, le manteau et le noyau. Cette représentation est très simplifiée puisque ces enveloppes peuvent être elles-mêmes décomposées. Pour repérer ces couches, les sismologues utilisent les ondes sismiques, dès que la vitesse d'une onde sismique change brutalement, c'est qu'il y a changement de milieu, donc de couche. Cette méthode a permis, par exemple, de déterminer l'état de la matière à de grandes profondeurs (manteau profond, noyau). Ces couches sont délimitées par les discontinuités comme la discontinuité de Mohorovicic entre la croute et le manteau, celle de Gutenberg entre le manteau et le noyau. La Terre s'est formée par accrétion de météorites et les différentes couches se sont mises en place en respectant la masse volumique de ses constituants.

La théorie de la tectonique des plaques est maintenant admise depuis la fin des années 1960 et s'impose largement dans le monde scientifique.
Au 19ème siècle on avait du mal à croire que des continents entiers puissent dériver. On sait maintenant que le manteau solide est animé d'immenses courants de convections qui circulent depuis des millions d'années. L'image que nous avons maintenant est celle d'une planète active et complexe dont la croute est composée de plaques océaniques et continentales, de compositions minéralogiques différentes, sans cesse en mouvement sous l'action combinée de courants de convections internes et de la gravité terrestre.
Des blocs continentaux se forment par collisions de plaques continentales et se déchirent, selon un cycle de 400 millions d'années.
Des plaques océaniques, plus lourdes, participent à ce ballet incessant depuis plusieurs milliards d'années et finissent souvent par plonger à l'intérieur de la Terre par subduction, participant ainsi au recyclage de la croute terrestre dont l'épaisseur varie entre quelques kilomètres et 65 km.
La graine (noyau interne) est une boule solide de 1220 km de rayon, située au centre de la Terre.
Les sismologues soupçonnent l'existence d'une amande en son sein. Elle est entourée du noyau liquide composé d'un alliage de Fer en fusion.
Elle s'accroit, par cristallisation du Fer du noyau liquide qui se refroidit lentement.

Image : La structure de la Terre : la croute solide en surface a une épaisseur de 30 à 65 km, le manteau supérieur visqueux, d'une épaisseur de 670 km, le manteau inférieur élastique, d'une épaisseur de 2180 km, le noyau externe liquide, d'une épaisseur de 2270 km, le noyau interne solide, d'une épaisseur de 1220 km.

La vie sur Terre

La vie est une tendance mystérieuse et universelle de la matière à s'associer, à s'organiser, à se complexifier. Le vivant se caractérise par le fait qu'il puise de l'énergie dans le milieu extérieur, utilise cette énergie, rejette les déchets et enrichit son organisation. A l'échelle des espèces, le vivant ne cesse de se complexifier depuis 4.5 milliards d'années. La vie n'est rien d'autre, qu'un mécanisme banal, qu'une forme particulière de la matière dont on va certainement percer le secret, tant elle est tenace.
Nous constatons que la vie évolue dans le temps en prenant un chemin défini par une infinité de paramètres, ce qui la rend indéfinissable et imprévisible.
Il existe pourtant une définition biologique de la vie :
« un organisme est dit vivant lorsqu'il échange de la matière et de l'énergie avec son environnement en conservant son autonomie, lorsqu'il se reproduit et évolue par sélection naturelle. »
Tous les organismes vivants assurent leur stabilité en réagissant aux changements de leur environnement.
La vie a donc une faculté d'adaptation et d'apprentissage.
N'est-ce pas plutôt cela la vie ?

Mais nous constatons aussi en observant les galaxies, les étoiles et les planètes, que la matière est capable de s'auto-organiser sans être pour autant vivante.
Cependant, une bonne définition de la vie doit prendre en compte ce concept, c'est à dire, la faculté qu'a la matière à progressivement gravir les échelons de la complexité.
La ténacité de la vie n'est-elle pas la preuve qu'elle est présente partout dans l'Univers, attendant patiemment un contexte favorable pour poursuivre son chemin vers la complexité ?
Il est difficile de croire que la vie n'existe que sur Terre, partout où il y a de l'eau liquide, il y a une possibilité de vie même sous la croute glacée de certaines planètes ou satellites de planètes.
La vie se développe dans des endroits où même l'énergie du soleil ne pénètre pas, nous le constatons dans les abysses de notre planète.
On reconnait la vie, quand on la voit !

Image : On remarque sur la photo agrandie, la frêle membrane de l'atmosphère terrestre qui protège la vie. La Terre, comme la cellule, a protégé la vie à l'intérieur d'une membrane cellulaire.