Une étude récente, publiée le 4 septembre 2025 dans la revue Nature Communications, suggère un lien étroit entre la cristallisation du noyau interne de la Terre et sa teneur en carbone. Des chercheurs des universités d'Oxford, de Leeds et de University College London ont utilisé des simulations avancées pour proposer qu'une concentration d'environ 3,8 % de carbone dans le noyau aurait pu déclencher son processus de solidification.
Ces découvertes indiquent que le carbone est plus abondant dans le noyau terrestre que précédemment estimé et qu'il a joué un rôle déterminant dans le développement du noyau interne solide. Le noyau interne solide est essentiel à la génération et au maintien du champ magnétique terrestre, un bouclier protecteur contre les rayonnements solaires nocifs. Les conclusions de cette recherche offrent des perspectives précieuses sur les processus profonds au cœur de notre planète, avec des implications considérables pour la science planétaire.
La recherche s'est appuyée sur des simulations informatiques à l'échelle atomique pour modéliser la solidification du fer en fusion sous des températures et pressions extrêmes. Ces modèles ont montré que la présence de carbone accélère la nucléation du fer solide, facilitant ainsi la formation du noyau interne. À l'inverse, des éléments tels que le silicium et le soufre, également étudiés, ont montré une tendance à entraver ce processus de solidification.
Ce travail a bénéficié du soutien financier du Natural Environment Research Council (NERC). Des recherches antérieures ont déjà souligné l'importance du noyau externe liquide dans la génération du champ magnétique terrestre par un mécanisme de dynamo. Le noyau interne, bien que solide, contribue à la stabilité de ce champ. Les simulations atomiques permettent de sonder les conditions extrêmes au centre de la Terre, là où les températures et pressions dépassent largement celles rencontrées ailleurs.
L'étude suggère que le carbone, loin d'être un simple contaminant, est un acteur clé dans la genèse du noyau interne terrestre. Cette découverte ouvre de nouvelles voies pour explorer la formation et l'évolution des planètes rocheuses, en soulignant comment des éléments apparemment mineurs peuvent avoir des conséquences majeures sur la structure et la dynamique planétaire.