PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

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Repères dans l'échelle des pressions

Repères dans l'échelle des pressions
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Cellule à enclumes de diamant

Cellule à enclumes de diamant
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Phases de l'eau

Phases de l'eau
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Phases du carbone

Phases du carbone
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graphique


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 molécula [...]

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Écrit par :

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

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Autres références

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Pour citer l’article

Jacques ROMAND, Boris OKSENGORN, Bernard LE NEINDRE, Boris VODAR, « PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-et-chimie-des-hautes-pressions/