Le tremblement de terre chilien a-t-il déplacé l'axe du Monde ?

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
12 MARS 2010

Carte du tremblement de Terre au Chili de février 2010 établie par l\'USGS
Carte du tremblement de Terre au Chili de février 2010 établie par l'USGS

USGS

Les images de désolation que nous avons tous vues ne laissent aucun doute à ce sujet : le tremblement de terre au Chili du mois dernier, qui a atteint 8,8 sur l'échelle de Richter, était extrêmement fort. À tel point que, selon certains chercheurs de la NASA, il aurait même provoqué le déplacement de l'axe du monde.

« D'après nos calculs, le séisme a déplacé l'axe d'inertie de la planète d'environ 8 cm » affirme le géophysicien Richard Gross du JPL, Pasadena, Californie.

Vous pensez peut-être que si la Terre s'était vraiment penchée de 8 cm, vous l'auriez forcément remarqué. Mais ce n'est pas comme ça que ça marche. « L'axe d'inertie ne détermine pas la façon dont la Terre est inclinée, mais plutôt la façon dont elle est équilibrée" précise Gross.

C'est assez facile à comprendre : la terre n'est pas une sphère parfaite. Les continents et les océans s'y distribuent de façon inégale. Il y a plus de terre au Nord, plus d’eau au sud, un grand océan à l'ouest, et ainsi de suite. Sous l'effet de ces différentes asymétries, la terre ne tourne pas parfaitement rond. Elle oscille. L'axe d'inertie de la terre est en fait l'axe d'équilibre de la masse terrestre, et l'axe de rotation proprement dit oscille autour de lui.

« Le tremblement de terre chilien a déplacé une quantité de matière suffisante pour modifier l'équilibre des masses de la planète entière » affirme Gross.

Un tel déplacement de l'axe d'inertie n'est pas vraiment une nouveauté. De lui-même, l'axe d'inertie se déplace d'environ 10 cm par an sous l'effet du « rebond de l'âge glaciaire ». En effet après la dernière grande glaciation, il y a environ 11 000 ans de cela, de gigantesques quantités de glace, très lourde, ont disparu. Ce soulagement au niveau de la croûte et du manteau terrestre a permis littéralement à la planète de « rebondir » pour adopter une forme plus sphérique. Le processus de rebond se poursuit encore actuellement, ce qui explique que l'axe d'inertie bouge également.

Le 27 février 2010, il est possible que le séisme chilien ait déplacé en quelques minutes l'axe d'inertie de la planète d’autant qu'il le fait généralement en toute une année. Cependant, le conditionnel reste de rigueur, car tout se base sur des calculs et des spéculations. « Nous n'avons pas encore physiquement mesuré le déplacement » reconnaît Gross. « Mais je vais essayer ».

La clé de cette tentative, ce sera le GPS. « En utilisant un réseau mondial de récepteurs GPS, nous pouvons suivre la rotation de la Terre avec une très grande précision » affirme-t-il. « Les changements dans la rotation terrestre et dans l'orientation des axes de la Terre affectent la phase et la réception des signaux que nous obtenons des satellites situés en orbite terrestre. »

Le GPS est déjà utilisé pour suivre les changements saisonniers de l'axe de rotation. Il s'avère que les marées, les vents les courants océaniques, ainsi que la convection dans le noyau fondu de notre planète influent sur sa rotation de façon très régulière.

Par exemple, un jour typique de janvier dure environ 1 milliseconde de plus qu'un jour de juin. Cette variation d'environ six mois est essentiellement due aux variations saisonnières des régimes de vents. Mais on constate également des changements à l'échelle de la semaine, de l'année, de la décennie et du siècle.

Les séismes enfoncent une petite aiguille dans la botte de foin des signaux GPS, mais Gross pense toutefois qu'il peut la trouver.

« Il faut que je prenne les mesures de la rotation terrestre par GPS et que j'en soustraie les effets des marées, des vents et des courants océaniques » explique-t-il. « Alors, l'effet du tremblement de terre devrait se manifester. »

Dans les journaux, on a surtout entendu parler du fait que le tremblement de terre chilien aurait pu raccourcir la longueur du jour jusqu'à 1,26 microseconde par 24 heures. C'est tout à fait vrai. Mais c'est là encore négligeable par rapport aux effets habituels du vent et des marées, qui peuvent rallonger ou raccourcir les jours un millier de fois plus que les séismes.

La véritable information d'après Gross, c'est le possible déplacement de l'axe d'inertie. Et en tant que membre du JPL, ça l'intéresse directement : « les antennes que nous utilisons pour suivre les vaisseaux spatiaux en route pour Mars ou ailleurs sont bien sûr sur terre. Si nos plates-formes de suivi dérivent, nous avons absolument besoin de le savoir. »

Jusqu'à présent, personne n'a jamais mesuré un déplacement de l'axe terrestre dû à un séisme. Même en 2004, lorsque Gross a cherché un effet imputable au terrible séisme d'une magnitude de 9,1 de Sumatra, il ne l'a pas trouvé. Cependant ce séisme de Sumatra, bien que plus puissant que celui du Chili, était moins efficace pour altérer l'axe d'inertie du fait qu'il se trouvait près de l'équateur, et aussi à cause de l'orientation de la faille.

Mais aujourd’hui, les conditions sont plus que jamais favorables à une découverte . « Notre puissance de calcul informatique n'a jamais été aussi grande. Nos modèles de marées, de régimes des vents et de courants océaniques n'ont jamais été aussi bons. Et l'orientation de la faille chilienne favorise un signal fort. » D'ici quelques mois, Gross espère avoir la réponse. Revenez régulièrement sur Ciel des Hommes pour la connaître !

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