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Une abondance de forces puissantes réside sous la croûte terrestre qui peut déclencher des tremblements de terre, créer des pierres précieuses et faire jaillir la lave au-dessus de la surface à travers les volcans. De nombreux scientifiques ont déployé beaucoup d'efforts pour découvrir la structure et les conditions de la Terre sous la surface, jusqu'au cœur de la planète. En 1913, un scientifique nommé Beno Gutenberg a contribué à la communauté scientifique avec une découverte révolutionnaire concernant les couches intérieures de la Terre.
Couches de la terre
La couche extérieure rocheuse de la Terre, sur laquelle les animaux marchent, est appelée la croûte terrestre ou sa surface, et cette couche s’étend sur environ 25 miles. Directement sous la croûte se trouve le manteau supérieur, qui est une couche rigide composée principalement d’oxygène, de magnésium, de silicium, de fer, de calcium et d’aluminium. Sous le manteau supérieur se trouve le manteau inférieur, dans lequel les températures deviennent nettement plus chaudes. Les couches du manteau contiennent la plus grande partie de la masse de la Terre et s’étendent vers le bas depuis la croûte terrestre pendant environ 1 700 km. Sous le manteau se trouve le noyau de fer-nickel extrêmement chaud, qui repose à 1 800 milles environ sous la surface de la Terre, a un rayon de 2 100 milles et est divisé en deux sections: un noyau externe et un noyau interne.
Gutenberg
Beno Gutenberg (1889-1960) était un scientifique et un sismologue qui a étudié les couches intérieures de la Terre. Les ondes sismiques sont généralement causées par des explosions ou des tremblements de terre sous terre, mais en 1913, Gutenberg observa qu'à une certaine profondeur sous la surface de la Terre, les ondes primaires ralentissaient considérablement et les ondes secondaires s'arrêtaient complètement. Bien que les ondes secondaires puissent facilement transmettre à travers un matériau solide, elles ne peuvent pas traverser un liquide. Ainsi, Gutenberg a conclu - à juste titre - que, à la profondeur spécifique où les vagues secondaires disparaissent, à environ 1 800 km sous la surface, un liquide doit être présent.
La discontinuité
Parce que les ondes sismiques ont modifié leur activité et que les ondes secondaires ont complètement disparu à environ 3 000 km de profondeur, Gutenberg a été le premier à découvrir qu'au-dessus de cette marque de profondeur, l'intérieur de la Terre devait être solide, tandis qu'en dessous de cette marque, l'intérieur doit être liquide. Ainsi, Gutenberg a établi une ligne de démarcation précise - ou discontinuité - qui sépare et divise le manteau inférieur du noyau externe. Le manteau inférieur au-dessus de la ligne de Gutenberg est solide, mais le noyau externe situé au-dessous de la ligne est liquide. La zone de discontinuité réelle est une zone inégale et étroite qui contient des ondulations de 3 à 5 km de large. Sous la zone limite, le noyau externe fondu est beaucoup plus dense que le manteau précédent en raison des quantités importantes de fer qu’il contient, et en dessous de cette couche se trouve le noyau interne, composé de nickel et de fer extrêmement chauds.
Contraction
Bien que la limite de discontinuité de Gutenberg entre le manteau et le noyau soit mesurée à environ 1 800 milles au-dessous de la surface de la Terre, cette ligne ne reste pas constante. La chaleur intense qui règne à l'intérieur des planètes se dissipe continuellement et progressivement, ce qui oblige le noyau en fusion de la Terre à se solidifier et à se rétrécir lentement. Ainsi, le rétrécissement du noyau provoque l’enfoncement progressif de la limite de Gutenberg sous la surface de la Terre.