Sur ce schéma, on peut
observer l'évolution de la vitesse de propagation
des ondes P et S en fonction des couches internes du
globe qu'elle traversent :
-la vitesse des deux types d'ondes augmente de
manière relativement constante jusqu'à une
profondeur de 3000km, donc les roches traversées
deviennent de plus en plus denses, du fait de la
pression plus intense, qui a plus d'influence que
l'augmentation de température.
-au passage du manteau inférieur au noyau
externe, la vitesse des ondes P diminue de
moitié, chutant à des valeurs voisines de
7km/s, et les ondes S sont brutalement stoppées.
On remarque par ailleurs qu'à ce point la
densité augmente brusquement. La cause de ces
brusques changements dans le comportement des ondes est
due à un changement des propriétés
chimiques des milieux traversés : bien que la
densité soit plus élevée, le milieu
traversé est plus fluide, ce qui contribue
à ralentir les ondes.
-ensuite, lorsqu'on se rapproche du centre de la Terre,
la vitesse des ondes P augmente
légèrement, puis se stabilise à
environ 12km/s dans le noyau interne: la pression
étant toujours de plus en plus intense, le milieu
traversé par les ondes devient de plus en plus
solide, ce qui contribue à augmenter la vitesse
de propagation des ondes.
(les commentaires étaient avec le schéma)
Il y a aussi cette image que j'ai vue en cours:
Bon, j'espère que ça t'apportera autant qu'à moi.
Si tu as des commentaires, n'hésite pas à m'en faire part!
A bientôt!
Myriam
***************************
Damien LAURENT a écrit :
Que pensez-vous de tout cela ???
Objet : Vp dans le noyau Date : Ven, 15 Fév 2002 15:01:36 De : didier.cottancin.
« Pourquoi la vitesse des ondes P est-elle plus faible à 5 100 km de profondeur qu'à 2 900 km alors qu'elle est normalement plus élevée dans le fer ? »
Résumé : Attention à ne pas essayer de comparer deux matériaux qui ne sont pas à la même pression, pas à la même température et qui sont différents chimiquement et minéralogiquement ! C'est une subtile combinaison entre les paramètres physiques (Κ, μ et ρ) du manteau et du noyau qui donne la valeur des vitesses sismiques Vp : il est ainsi un peu difficile de savoir « intuitivement » comment varie Vp entre deux matériaux (manteau et noyau)...
La vitesse des ondes P est donnée par la
formule :
|
avec Κ = module
d'incompressibilité ; μ = module
de cisaillement ; ρ = masse volumique
Physiquement, on peut comprendre la position de ces 3 paramètres dans la formule :
Plus un corps est difficile à comprimer ( Κ grand), plus il se détend vite, et plus l'onde se propage vite (un ressort dur se détend plus vite qu'un ressort mou)
Plus un corps est difficile à déformer élastiquement (μ grand), plus il revient vite à sa position initiale (une lame d'acier difficile à tordre revient vite à sa position initiale quand on la relâche...)
Plus un corps est dense, plus il est difficile à mettre en mouvement : l'onde se propage alors moins vite...
Pour le fer solide et la péridotite solide, les valeurs numériques de ces 3 paramètres sont telles que la vitesse des ondes P est de 14 km/s à la base du manteau (2 900 km), alors qu'elle est de 11 km/s au sommet de la graine (5 100 km).
Dans le fer liquide du noyau externe, où
μ est très petit, la vitesse est comprise
entre 8 et 10 km/s.
Quand on s'enfonce, la masse volumique des
matériaux augmente (en particulier parce
que la pression augmente), et donc la vitesse des
ondes devrait diminuer. Mais lorsque la pression
augmente, Κ et μ (au numérateur) augmentent
plus que ρ. Ainsi, pour un même
matériau, la vitesse Vp augmente avec la
profondeur.[ En
réalité, la pression diminue
royalement tout comme la densité
après la couche "D". On a la
densité d'un gaz (de l'air respirable)
à une pression cependant plus grande
que celle que nous avons à la surface
extérieure de la Terre, c'est pourquoi
la densité est plus grande aussi que
l'air extérieure et que la chute
dramatique de la vitesse tombe
légèrement plus haut (8
km/sec plutôt qu'environ 5km/sec).
J'ai
l'impression qu'il y a là une simple
méprise de la science officielle qui
est difficilement explicable logiquement avec
les résultats d'expérience et la
manipulation théorique des courbes et
de leur interprétation. D'ailleurs, ces
mêmes graphiques seraient plus facile
à se coordonner avec mes propres
explication de Terre Creuse.] [Et en cela,
j'aimerais vous dire que mon
procédé de mesure ne laisse
aucune ambiguïté
d'interprétation: après la
couche "D" (ou en moyenne vers 2850 km) on
cesse d'avoir de la matière dense et on
commence une région de gaz peu dense
par la suite jusqu'à une masse centrale
de peu d'influence significative sur le
résultat bien que j'en eusse quand
même tenu compte.]
Bien à
vous tous,
Jacques Fortier
****************************
10-01-2012
Vivien Parmentier:
Je me permet de réagir sur cette phrase :
Le 15/01/12 14:52, Jacques Fortier a
écrit :
En réalité, la pression diminue royalement tout comme la densité après la couche "D". On a la densité d'un gaz (de l'air respirable) à une pression cependant plus grande que celle que nous avons à la surface extérieure de la Terre, c'est pourquoi la densité est plus grande aussi que l'air extérieure et que la chute dramatique de la vitesse tombe légèrement plus haut (8 km/sec plutôt qu'environ 5km/sec).
********************************************
18-01-2012
"Vivien
et M. Fortier, pourriez-vous vous mettre d'accord
pour me décrire la variation
prévisible de la gravitation à
mesure qu'on s'enfonce dans une boule de
matière supposément homogène
?"
Excellente question : Pour
une sphère homogène pleine c'est
ultra simple; la gravitation diminue
régulièrement en une ligne droite
allant de Z Newtons, à la surface
extérieure, à 0 Newton au centre
de la Sphère pour un Kilogramme de
matière. Tandis que pour une
sphère homogène de matière
dans une écorce finissant à 2/3 du
rayon, nous avons la même variation de un
à zéro pour l'écorce et de
0 Newton pour tout le reste du dernier tiers....
Lorsqu'il n'y a pas de masse central; ni noyau,
ni Soleil.
C'est ainsi qu'en
allant chercher la pente de cette droite sur les
premiers kilomètre de descente dans la
croûte terrestre il est possible de
calculer facilement où ce situe la
surface intérieure. Toutefois, c'est un
peu plus compliqué si ce n'est pas
sphériquement homogène, comme pour
notre Terre réelle avec des
mélanges de montagnes, d'eau et de terre
de différence densité... Car dans
un telle cas, le poids augmente dans les
premiers km (environ 2,5 km dans le rock
ontarien du Bouclier Canadien) avant de se
mettre à diminuer de plus en plus
régulièrement. Si j'avais pu
descendre d'un à deux autres
kilomètres, j'aurais pu calculer cette
pente fatidique. J'ai dû me fabriquer un
modèle théorique(un simulateur en
fait) de variation tenant compte de ces
variations initiales importantes de
densité pour utiliser le sommet de ma
courbe d'intensité gravitationnelle me
permettant de trouver à quelle
creusité cela pouvait bien correspondre..
Mon résultat correspondait à une
creusité de Rterre-2850 km avec une
double masse centrale.
Pour une masse centrale
supplémentaire, le premier zéro
est rencontré près de la surface
interne de l'écorce, puis un
deuxième zéro entre la surface
interne et la masse centrale... mais il en est
ainsi seulement si la sphère (Terre)
tourne sur elle-même à bonne
vitesse.
masse centrale... mais il en est
ainsi seulement si la sphère (Terre)
tourne sur elle-même à bonne
vitesse.
Damien LAURENT a
écrit : Eh eh, bonjour bonjour !
Tout ceci me semble très intéressant,
malheureusement je n'ai pas réussi à
ouvrir les fichiers de M. Fortier.
Pourriez-vous créer des pages web comme vous le
faites parfois ? Ou bien postez vos contributions sur
http://forum.planete-astronomie.com/planetes-partiellement-creuses-est-ce-definitivement-impossible-t1681-45.html#p14588
Bon, en tous cas, le débat est passionnant, et
il n'est pas fini, n'est-ce pas Vivien ? :-)
Je comprends très bien ce que tu as
expliqué concernant la pression ainsi que le
positionnement de M. Fortier.
Ce sujet a été abordé sur le
forum.
On aurait tendance à croire que la pression
augmente avec la profondeur, mais
intéressons-nous d'abord à la gravitation,
si vous le voulez bien, car c'est un sujet essentiel.
Vivien et M. Fortier,
pourriez-vous vous mettre d'accord pour me
décrire la variation prévisible de
la gravitation à mesure qu'on s'enfonce
dans une boule de matière
supposément homogène ?
Et qu'en est-il de la gravitation en tous points
d'une hypothétique creusité
planétaire de forme sphérique (boulique)
? Nous nous étions posé ces questions
lors de notre dernière rencontre, Vivien, tu
dois t'en souvenir.
Tout ça parce que gravitation et pression sont
intimement liées, évidemment.
Sans gravitation,
la matière ne "pèse" pas, et ne
provoque donc pas de grande pression.
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15 février 2012
Damien LAURENT a écrit :
Je souhaite revenir sur la question
de la pression. Mes réflexions m'ont
conduit à une nouvelle question : quelle
est la valeur de la pression au centre d'une
boule de matière supposément
homogène ?[
Ça dépend en quoi consiste cette
matière; car elle pourrait être
nul si cette matière est suffisamment
rigide. Si elle est liquide, alors il pourrait
y avoir une très grande pression]
Au point de la surface interne d'une
écorce planétaire supposée
de densité homogène ? [Ici la pression
dépend également de la
rigidité de cette matière. Elle
serait nul seulement si il n'y avait pas de
gaz à l'interne , dans la partie creuse
pour rester en place. Une surface stable est
en équilibre de toutes les forces dans
un tel cas.]
Il faut concéder à Vivien et
Myriam que, même si la gravitation diminue
de façon linéaire, la
matière a un poids. Sommes-nous dans le
même cas que des blocs de béton
empilés les uns sur les autres ? Peut-on
simplement additionner les poids des zones de
matière successives pour en
déduire une pression au centre
correspondant à ce poids total de
matière ? Qu'en est-il en
réalité ?
[Une couche étanche de roche( s)
durcie(s) pourrait effectivement servir de
dôme stabilisé ne laissant pas
passer le liquide et la pression d'un niveau
extérieur et supérieur en
hauteur. Par la suite de nouveaux liquides ne
subiraient que des pressions subis par des
forces locales , ou ambiantes sans oublier
l'effet équilibrateur ou
désiquilibrateur d'un éventuel
gaz interne. Il faut penser aussi aux forces
horizontales dans tout ce magma de pression.]
J'ai parlé au téléphone
avec Myriam, lycéenne (en Terminale S).
Elle m'a demandé d'imaginer un bonhomme
placé au centre de la Terre sur lequel
pèseraient des cailloux. En fait, un
caillou positionné à 60 cm aurait
un poids dix millions de fois inférieur
à ce qu'il serait à la surface.[Il faut faire attention
à la situation décrite: y a-t-il
une pression ou une force sur ce caillou qui
lui viendrait d'ailleurs?]. La gravitation ce
n'est rien si le mouvement engendré
n'est pas contré par un mur, un
obstacle, on accélère et c'est
tout. Mais la pression c'est de tous bords et
tous côtés que ça
s'applique et ça peut faire très
mal même si on reste sur place... Dans
une caverne souterraine, on ne se fait pas
écrasé par les murs horizontaux
ni verticaux. Mais l'eau peut nous
dégoûter dessus à petite
goûtes s'il y a un lac au-dessus de la
voûte de la caverne. Un trou dans un mur
de côté pourrait aussi permettre
à un puissant jet d'eau de nous
surprendre.]
Je me suis représenté un disque de
500 km de rayon à la surface de la Terre
qui serait la base d'un cône ayant pour
sommet Z, le centre de la planète.
Divisons ce cône en cinq sections de
hauteur égale (un cinquième du
rayon terrestre) A, B, C, D, et E.
Il y a quatre différences notables entre
A et E influant sur la pression que chacune de
ces sections va exercer sur Z :
- sa distance à Z (décroissante) ;
- son volume (décroissant) ;
- la valeur de la gravitation à cette
profondeur (décroissante) ;
- la force centripète qui me semble bien
inférieure à la gravitation.
Ces trois facteurs font que l'on peut supposer
que c'est la section A qui va peser le plus en Z
car elle a le plus grand volume associé
à la plus forte valeur pour la
gravitation. Mais... c'est aussi celle qui est
la plus éloignée de Z.
Je n'apprendrai à personne ce qu'est une
clé de voûte. Dans une arche
semi-circulaire de blocs de pierre, le poids de
la clé de voûte ne la fait pas
tomber car il est réparti sur les blocs
adjacents entre lesquels la clé de
voûte est "coincée". Ne peut-on pas
extrapoler à la Terre, en la supposant,
sur une épaisseur égale à
1/5 de son rayon, composée de dizaines de
blocs prenant appui les uns contre les autres et
les empêchant de "tomber" ?
Imaginons aussi une brique au sol : il est
facile de la pousser. Mais juxtaposons cinquante
briques : impossible de les pousser ! La force
exercée est répartie dans le sol
par frottements.
Alors le poids de la section A se fait-il sentir
en Z ou est-il réparti
latéralement, horizontalement ? Depuis la
formation de la Terre, le poids de la section A
n'a-t-il pas conduit, par interaction avec le
poids des autres sections voisines A', A'' etc.,
à former une structure solide et stable
avec le temps, un peu comme une
bibliothèque bourrée de livres
à tel point qu'il est impossible d'en
rajouter un ?[Je pense, que c'est là une des
principales causes qui a fait durcir la
matière environante et
sphériquement parlant au point de
l'empêcher de descendre vers le centre.
Avec le refroidissement, ce principe doit
être au coeur de la formation d'une
épine dorsale très solide lors
de la formation de la Planète. Il ne
faut pas oublier non plus, que lorsqu'un
volume d'une masse tournant sur
elle-même se rapproche de son axe de
rotation, que cette masse se met à
tourner de plus en plus vite pour conserver
son moment de rotation autour de ce même
axe comme pour une patineuse sur glace qui
referme ses bras... Ainsi un nouvel
équilibre s'acquiert rapidement et la
matière ne peut s'effondrer sur
elle-même jusqu'au centre de l'axe ni au
centre de la sphère car la force
centripète nécessaire pour la
maintenir fini par être
dépassée. De plus, dans tout ce
processus, il faut imaginer que la
matière en fusion à
l'intérieur est expulsée
à travers les pôles par la
pression qui tendrait à augmenter. De
là le fait que la Sphère se vide
de la matière interne qui servait aussi
à attirer vers le centre...]
M. Fortier, vous évoquez la force
centripète sur la surface interne. Il
serait intéressant de calculer sa valeur
exacte. Je crois qu'à la surface externe
elle vaut à peine 1/100 de la
gravitation. Cela ferait un peu "light" pour
maintenir en place des océans, non ?[Effectivement,
cette force est très faible. Mais il ne
faut presque rien de déterminant vers
l'extérieur pour que l'eau s'y colle.
Dans mes recherches, je l'avais
calculée et j'en ai tenue compte dans
mes résultats bien entendu.]
***
Je viens de parler au téléphone
avec un homme très aimable du
Département de Géologie de
l'Université de Laval (Canada). Il m'a
dit que vous deviez le rencontrer mais que vous
n'avez plus donnée de nouvelles. [Je n'ai jamais
reçu de réponse à mon
envoi de télécopie ni de
rendez-vous. Quant au courriel, on m'a
répondu que je n'avais pas le droit
d'utiliser leur adresse de courriel!!!]
Il serait intéressant que vous
présentiez vos calculs à des
scientifiques universitaires, pour les valider
ou les invalider. Il m'a expliqué que des
milliers de mesures de physique faites depuis
cent ans avaient confirmé le
modèle de Terre pleine.[Le
problème est dans
l'interprétation des données,
l'imagination nous joue souvent des tours.]
Myriam n'a pas été convaincue par
votre interprétation des courbes d'ondes
sismiques. J'avoue ne pas avoir compris
moi-même ce qu'il faut conclure de vos
échanges avec Vivien. Y a-t-il plusieurs
interprétations possibles de ces courbes
?[C"est
possible, mais il y en a qui doivent
obligatoirement être
écartées.] Comment
peut-on connaître avec exactitude les
caractéristiques (des milieux
traversés) entrant dans la formule
proposée par Vivien ? [Je n'utilise
pas leur procédé mais je peux
voir les anomalies de leur
interprétation des données, des
mesure]
L'honnêteté intellectuelle
voudrait que vous nous donniez deux
applications de la formule, une pour avant la
discontinuité de Gutenberg, une pour
après, en fonction de la composition et
des caractéristiques supposées
des milieux, et ce qu'on peut en conclure. [Je vous ai
déjà donné et
expliqué tout cela.]
*************************