Terre - Définition

Composition et structure

La Terre est une planète tellurique, c'est-à-dire une planète essentiellement rocheuse à noyau métallique, contrairement aux géantes gazeuses, telles que Jupiter, essentiellement constituées de gaz légers (hydrogène et hélium).

Il s'agit de la plus grande des quatre planètes telluriques du système solaire, que ce soit en termes de taille ou de masse. De ces quatre planètes, la Terre a aussi la masse volumique globale la plus élevée, la plus forte gravité de surface et le plus puissant champ magnétique global. Cependant, plusieurs planètes telluriques plus grandes que la Terre ont été découvertes en dehors du système solaire, parmi lesquelles l'exoplanète Gliese 581 c, qui possède un diamètre 50 % supérieur à celui de la Terre. Plusieurs missions sont en cours, ou prévues, afin de découvrir de nouvelles planètes similaires à la Terre, appelées exoterres.

La surface externe de la Terre est divisée en plusieurs segments rigides, ou plaques tectoniques, qui se déplacent lentement sur la surface sur une durée de plusieurs millions d'années. Environ 71 % de la surface est couverte d'océans d'eau salée, les 29 % restants consistant en continents et îles. L'eau liquide, nécessaire à la vie telle que nous la connaissons, est très abondante sur Terre, et aucune autre planète n'a encore été découverte avec des étendues d'eau liquide (lacs, mers, océans) à sa surface.

Composition chimique

La masse de la Terre est d'approximativement 5,98×10²⁴ kg. Elle est composée principalement de fer (32,1 %), d'oxygène (30,1 %), de silicium (15,1 %), de magnésium (19,9 %), de soufre (2,9 %), de nickel (1,8 %), de calcium (1,5 %) et d'aluminium (1,4 %), le 1,2 % restant consistant en de légères traces d'autres éléments. Les éléments les plus denses ayant tendance à se concentrer au centre de la Terre (phénomène de différenciation planétaire), on pense que le cœur de la Terre est composé majoritairement de fer (88,8 %), avec une plus petite quantité de nickel (5,8 %), de soufre (4,5 %) et moins de 1 % d'autres éléments.

Le géochimiste F. W. Clarke a calculé que 47 % (en poids) de la croûte terrestre est faite d'oxygène, présent principalement sous forme d'oxydes, dont les principaux sont les oxydes de silicium, aluminium, fer, calcium, magnésium, potassium et sodium. La silice est le constituant majeur de la croûte, sous forme de pyroxénoïdes, les minéraux les plus communs des roches magmatiques et métamorphiques. Après une synthèse basée sur l'analyse de 1 672 types de roches, Clarke a obtenu les pourcentages présentés dans le tableau ci-dessous.

Structure géologique

Structure de la Terre.
  1. croûte continentale,
  2. croûte océanique,
  3. manteau supérieur,
  4. manteau inférieur,
  5. noyau externe,
  6. noyau interne,
  A : Discontinuité de Mohorovicic,
  B : Discontinuité de Gutenberg,
  C : Discontinuité de Lehmann.

La Terre est constituée de plusieurs couches internes identifiables à peu près concentriques : la croûte terrestre (océanique ou continentale), le manteau supérieur, le manteau inférieur, et le noyau externe et interne. La lithosphère est constituée de la croûte et de la zone superficielle du manteau supérieur. L'asthénosphère est la zone plus profonde du manteau supérieur (en dessous de la lithosphère).

La croûte terrestre est relativement jeune par rapport à la Terre elle-même. Pendant la période relativement courte d'environ 500 millions d'années pendant laquelle l'érosion et les processus tectoniques ont détruit, puis recréé, la plupart des couches superficielles de la Terre, la presque totalité des traces de l'histoire géologique de sa surface (cratères d'impact, par exemple) ont disparu.

Plus de 99 % de la surface terrestre aurait moins de 2 milliards d'années.

La structure interne de la Terre est connue au moyen de l'étude de la propagation des ondes sismiques entre une source et différents points de la surface terrestre.

La vitesse d'une onde sismique change en effet assez brutalement au passage entre deux couches de composition ou phase minérale différentes. Ces limites ont parfois reçu des noms particuliers, tels que la discontinuité de Mohorovicic, la discontinuité de Lehmann ou la discontinuité de Gutenberg.

La constitution de la Terre s'explique par son mode de formation, par accrétion de météorites, qui a produit une stratification en phase fluide par masse volumique décroissante depuis les couches internes vers les couches externes.

La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (87 %) est produite par la radioactivité des roches qui constituent la croûte terrestre : radioactivité naturelle produite par la désintégration de l'uranium, du thorium et du potassium.

Plaques tectoniques

Selon la théorie de la tectonique des plaques, la partie supérieure de l'intérieur de la Terre est composée de deux couches : la lithosphère, comprenant la croûte, et la partie solide du manteau. Au-dessous de la lithosphère se trouve l'asthénosphère, qui forme le cœur du manteau. L'asthénosphère ressemble à du liquide extrêmement chaud et visqueux.

La lithosphère flotte essentiellement sur l'asthénosphère et est brisée en pièces qui sont appelées plaques tectoniques. Ces plaques sont des segments rigides qui bougent en relation avec les autres de trois façons : en convergence, en divergence, et par transcurrence. C'est ainsi que sont créés les tremblements de terre, l'activité volcanique ainsi que les montagnes.

Certaines plaques ont une plus petite superficie comme la plaque indienne, la plaque arabique, la plaque caraïbe et la plaque de Nazca à l'ouest de la côte de l'Amérique du Sud. La plaque australienne s'est fusionnée quelque peu à la plaque indienne il y a 50 à 55 millions d'années. Les plaques les plus rapides dans leur mouvement sont les plaques océaniques, se déplaçant d'environ 70 Millimètres^mm/an. À l'opposé, la plaque la plus lente est la plaque eurasienne, progressant d'environ 21 Millimètres^mm/an.

Les principales plaques tectoniques sont :

Carte	Nom de la plaque	Aire totale, en (106 km2)	Couvre
Carte des plaques tectoniques terrestres. Les flèches indiquent les mouvements relatifs de chaque plaque.
	Plaque africaine	61,3	Afrique
	Plaque antarctique	60,9	Antarctique
	Plaque australienne	47,2	Australie
	Plaque eurasienne	67,8	Asie et l'Europe
	Plaque nord-américaine	75,9	Amérique du Nord et Nord-Est de la Sibérie
	Plaque sud-américaine	43,6	Amérique du Sud
	Plaque pacifique	103,3	Océan Pacifique