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PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

Hautes pressions et planétologie

L'intérieur de la Terre est caractérisé par l'existence de pressions élevées, dont les valeurs sont assez bien connues à partir des données expérimentales sur les vitesses de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur ainsi que de la masse et de l'inertie de la Terre. La détermination des températures, bien que beaucoup plus imprécise, conduit à des valeurs qui atteindraient 4 000 kelvins au centre. Dans ces conditions, il est certain que de multiples transformations de phase doivent intervenir. La composition est difficile à déterminer et les progrès dans ce domaine dépendent étroitement de l'extension des connaissances relatives aux propriétés des phases nouvelles sous pression. Il semble que dans le manteau (jusqu'à une profondeur de 2 900 km) la composition chimique soit essentiellement à base de silicates. Pour le noyau, on avait avancé l'hypothèse d'une composition voisine de celle du manteau, mais dans un état métallique résultant de transformations de phase électroniques. Mais il semble que les données puissent être interprétées simplement par une composition à base de fer, avec en outre des formes métalliques denses des constituants du manteau. Des progrès importants pour l'étude de la structure interne de notre planète sont attendus, avec l'utilisation de cellules à enclumes de diamant dans lesquelles on peut développer des températures de plusieurs milliers de degrés par chauffage laser sous des pressions dépassant celle du centre de la Terre.

Les planètes intérieures (Terre, Mercure, Mars et Vénus) sont très différentes en taille et en composition des planètes extérieures (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Les premières sont constituées principalement de minéraux inorganiques, alors que les secondes contiennent, à très haute température (jusqu'à 20 000 K) et très haute pression (de 3,7 à 11 TPa dans Jupiter), des fluides de faible masse moléculaire, comme l'hydrogène, l'hélium, l'ammoniac, l'eau et le méthane.

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Écrit par

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., laboratoire d'ingénierie des matériaux et des hautes pressions, Université de Paris Nord, Villetaneuse
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire des interactions moléculaires et des hautes pressions, C.N.R.S.
  • : directeur adjoint du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S.
  • : directeur du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S., Bourg-la-Reine

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Repères dans l'échelle des pressions - crédits : Encyclopædia Universalis France

Repères dans l'échelle des pressions

Cellule à enclumes de diamant - crédits : Encyclopædia Universalis France

Cellule à enclumes de diamant

Phases de l'eau - crédits : Encyclopædia Universalis France

Phases de l'eau

Autres références

  • AMAGAT ÉMILE HILAIRE (1841-1915)

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 249 mots

    Physicien français, Émile Hilaire Amagat est né à Saint-Satur (Cher) le 2 janvier 1841 et y est mort le 15 février 1915. Il obtint son doctorat à l'université de Paris en 1872 et fut professeur à la faculté libre des sciences de Lyon. Dans sa thèse, Amagat décrit les courbes isothermes du dioxyde de...

  • BRIDGMAN PERCY WILLIAMS (1882-1961)

    • Écrit par Alain LE DOUARON
    • 228 mots
    • 1 média

    Né à Cambridge (Massachusetts) le 21 avril 1882, P. W. Bridgman était le fils unique d'un journaliste et écrivain. D'abord étudiant à Howard, Bridgman y devient professeur de mathématiques et de physique en 1926. Il perfectionne les techniques d'obtention des hautes pressions et étudie les propriétés...

  • CRISTAUX - Synthèse des cristaux

    • Écrit par Yves GAUTIER
    • 6 273 mots
    • 2 médias
    ... Certains matériaux se dissolvent difficilement dans l'eau, même portée à ébullition, et ne peuvent donc cristalliser avec la méthode précédente. Par exemple, le quartz ne peut être dissous dans l'eau qu'à des températures comprises entre 300 et 400 0C et des pressions entre 50 et 300...
  • PLOMB

    • Écrit par Claude FOUASSIER, Michel PÉREYRE, Michel RABINOVITCH, Jean-Louis VIGNES
    • 6 736 mots
    • 2 médias
    ..., explique le nombre restreint de plombates anhydres isolés. Dans ces conditions, ne sont accessibles que les plombates alcalins et alcalino-terreux. L'utilisation de techniques de haute pression a permis l'obtention de nouvelles familles de plombates (pyrochlores Ln2Pb2O7 par exemple. Ln étant...

Voir aussi