L'Univers : Bombes à Retardement |
De tous les dangers qui menacent notre planète, les tremblements de terre et les volcans sont les plus dévastateurs. "C'est une super éruption volcanique qui est à l'origine de la plus grande extinction de tous les temps". Quand la nature va-t-elle à nouveau se déchaîner ? Personne ne peut le dire. "Ces super éruptions volcaniques sont récurrentes, et ce sont de vraies catastrophes".
Toutes les planètes, les lunes, les étoiles connaissent des cataclysmes. "Une quantité phénoménale d'énergie, des millions de millions de fois l'énergie libérée par le plus grand de tous nos séismes". L'univers est un lieu qui secoue...
Que se cache-t-il derrière la violence qui règne dans le cosmos ? Les tremblements de terre et les volcans ont marqué notre passé et ils menacent notre futur. En particulier un super volcan terrifiant situé en plein milieu des États-Unis qui attend son heure. Mais nos supervolcans ne sont rien comparés à ce qu'on peut voir ailleurs dans le cosmos. Des volcans qui crachent des gaz chauds et de la lave à des centaines de kilomètres en l'air. Des séismes de 32 sur l'échelle de Richter. L'extrême violence libérée sur ces mondes, nous donne un aperçu terrifiant de ce qui pourrait arriver près de chez nous. Et rien ne peut nous préparer aux colères du cosmos. Notre technologie de pointe actuelle nous permet de régner sur notre environnement. Si une montagne se dresse devant nous, on creuse un tunnel. Si une masse d'eau bloque le passage, on construit un pont. Aucun obstacle ne peut nous barrer la route. "Les hommes adorent se dire qu'ils sont les maîtres du monde, et qu'ils le contrôlent. C'est complètement faux", Phil Plait, astronome. Et régulièrement, la nature nous rappelle à l'ordre. Les volcans et les séismes sont les catastrophes naturelles les plus mortelles. On estime qu'ils ont causé la mort d'environ 75 millions de personnes à ce jour. "Ce sont les phénomènes énergétiques les plus puissants qu'on puisse voir sur Terre", Robert Hurt, astronome institut polytechnique de Californie. Les tremblements de terre nous font régulièrement sentir qu'une force œuvre sous nos pieds. Tous les jours, on enregistre de nombreuses secousses sismiques que les gens ressentent. Mais beaucoup ne sont même pas perceptibles.
Alors que se passe-t-il ? Pourquoi le sol se met-il parfois à bouger ? "Nous avons un voisin bruyant, brûlant et agité sous nos pieds", Steve Jacobs, directeur de recherche Laboratoires Faraday. En temps normal, les séismes restent légers. Mais il arrive que leur énergie prenne des proportions inquiétantes. "Pour calculer la puissance d'énergie libérée dans un séisme, on se sert de l'échelle de Richter. Chaque niveau supérieur est beaucoup plus puissant que le précédent", Phil Plait. L'échelle de Richter mesure la magnitude d'un séisme de 0 à 10, voir plus. Et chaque niveau est 10 fois supérieure en amplitude au précédent. Un séisme de magnitude 9, sera 1 million de fois plus fort qu'un séisme de magnitude 3. "Une magnitude 4, suffit à vous remuer un petit peu. Une magnitude 5, pourra peut-être faire tomber des objets sur la table. Une magnitude 6, le fera sans problème. Et quand on parle de 7 ou de 8, ça peut faire tomber des immeubles", Phil Plait.
Qu'est-ce qu'un séisme ? Pourquoi certains sont-ils plus puissants que d'autres ? Pour répondre, il faut comprendre l'architecture de notre planète. "Si on pouvait donner un gigantesque coup de couteau pour trancher la Terre en deux, on verrait que presque toute notre planète n'est en réalité qu'une boule de roche en fusion", Robert Hurt. On représente le noyau interne comme une sphère solide d'un rayon de 1250 km, composé de fer et de nickel. Pour le reste, la Terre est composée de métaux et de roches aux températures extrêmes. Le manteau épais de près de 3000 km, est fait de roches en fusion pouvant atteindre 3500°. La croûte est la couche supérieure sur laquelle nous vivons. Par endroits, cette fine enveloppe de roches solides ne dépasse pas les 6 km.
"La partie sur laquelle nous vivons, la croûte, est une fine couche représentant moins d' 1 % de la masse de la Terre. Admettons que cette pomme est la Terre. Je la coupe en deux, la croûte terrestre n'est pas plus épaisse que la peau de cette pomme. Quant au cœur en fusion, nous savons très peu de choses", Steve Jacobs.
Le centre en fusion de la Terre est toujours en mouvement. Les roches les plus chaudes remontent à la surface, tandis que les plus froides redescendent vers le fond. 
"Le manteau est fluide, c'est surtout de la roche en fusion. Si on a du chaud au fond et du plus froid au-dessus, ça fait convection. Ce qui nous donne ces mouvements de circulation ascendants et descendants qui poussent sur la croûte", Phil Plait. Ces courants de convection (->) agissent avec tellement de force sur la croûte terrestre qu'elle se casse, s'effrite et donne ce qu'on appelle les plaques. Ces plaques bougent et font ainsi circuler les roches en fusion dans le manteau. "Elles dérivent et de temps en temps, elles se frottent les unes contre les autres. Parfois, une plaque passe en dessous d'une autre ou l'inverse. Et c'est à ce moment-là qu'on a un séisme", Phil Plait. La friction empêche les plaques de bouger en permanence. Mais elle engendre des collisions titanesques entre des milliards de tonnes de roche. Tôt ou tard, le choc est tel que la faille rompt, et c'est le tremblement de terre. Les tremblements de terre sont la preuve que les plaques tectoniques sont en perpétuel mouvement. En réalité, chaque secousse indique que notre planète change. Elle n'a jamais arrêté de changer. Staten Island à New York en est la preuve.
"Staten Island est une sorte de microcosme de la dynamique terrestre. Ici, on a la preuve d'une ancienne frontière divergente entre deux plaques, on est à l'endroit même où elles se sont séparées", Alan Benimoff, université de Staten Island. Ces rochers couverts de graffitis nous racontent un épisode mouvementé de notre histoire, un épisode vieux de 400 millions d'années, lorsqu'il n'y avait qu'un seul continent, la Pangée. Les séismes ont fragmenté cette immense masse de terre et dispersé ses morceaux dans toutes les directions. "À un moment donné, l'Afrique était reliée à l'Amérique du Nord, et à l'époque, il n'y avait pas d'océan Atlantique. La Pangée s'est disloquée, l'Afrique est partie d'un côté, l'Amérique du Nord de l'autre, ouvrant la voie à notre océan atlantique il y a environ 200 millions d'années". De la même façon qu'on peut décoder les informations de notre ADN, les géologues peuvent analyser la composition des roches pour déterminer leurs origines. Alan Benimoff et son équipe viennent de découvrir que les roches de Staten Island se retrouvent un peu partout dans le monde. "Cette roche est une diabase, c'est comme ça qu'on l'appelle. On trouve la même roche en Afrique". Ces roches faisaient parti d'un même socle, mais la tectonique des plaques les a séparées. Elles sont aujourd'hui à des milliers de kilomètres les unes des autres.
Notre terre est donc en constante évolution. À quoi ressemblera la terre dans 1, 10 ou 100 millions d'années ? Si la dérive des continents continue dans la même sens, l'Afrique va venir heurter l'Europe du Sud, l'Amérique du Nord s'éloignera encore vers l'Ouest, l'Antarctique remontera au Nord et l'Australie ira se coller à l'Asie du Sud-Est.
"Il y aura toujours des océans et des continents mais une chose est sûre, leur configuration n'aura plus rien à voir avec ce que nous connaissons", Alan Benimoff. Quand la terre tremble, les continents se heurtent ou se séparent. On retrouve les mêmes forces titanesques dans les grands phénomènes explosifs. Certaines sont si puissantes qu'elles menacent notre existence.
Sous les continents et les océans, il existe un monde invisible. Un monde où des forces prodigieuses viennent parfois semer le désastre à la surface. Ce sont ses forces qui gouvernent les séismes et nos volcans. "Quand un volcan entre en éruption, toute l'énergie accumulée pendant des centaines ou des milliers d'années, se libère en un instant. Et cela donne l'un des phénomènes les plus explosifs à la surface de la Terre", Robert Hurt. Personne ne connaît le nombre exact de volcans sur terre, mais à tout instant, une douzaine d'entre eux entre en activité. La plupart des éruptions sont liées aux mouvements des plaques tectoniques, comme lorsque deux plaques se chevauchent. La plaque plongeante se réchauffe, le magma se forme et remonte alors à la surface.
En 1980, dans l'État de Washington, l'éruption du mont St Helens a été catastrophique. La colonne de cendres s'est élevée à 24 km d'altitude. En 1991, c'était au tour du mont Pinatubo, aux Philippines, de cracher du gaz et des cendres à 35 km d'altitude.
"Pourquoi certains volcans sont-ils aussi explosifs ? C'est lié au gaz emprisonné dans le magma. Prenez cette poubelle remplie d'eau, c'est notre magma. Pour la bulle de gaz, on va prendre cette bouteille contenant 60 ml d'azote liquide. Je visse le bouchon et je la jette dedans. Regardez bien... Que s'est-il passé ? Quand l'azote liquide est passé à l'état gazeux, l'eau a été expulsé. C'est la même chose avec un volcan. Quand le magma remonte à la surface, la pression décroît, le gaz se libère dans une explosion et il propulse le magma en l'air comme on vient de le voir", Steve Jacobs. La pression de ses gaz peut faire voler en éclats une montagne.
Aussi puissantes soient-elles, ces explosions ne sont rien comparées à celles que l'on peut voir dans le système solaire. "Vénus a le plus grand volcan de tout le système solaire. Ces coulées de lave sont gigantesques", Jay Melosh, planétologue, université de l'Arizona. Dans le système solaire, Vénus détient le record du volcanisme. La cartographie établie d'après l'imagerie radar, révèle plus de 1600 formations volcaniques majeures et peut-être bien 100 000 plus petites. Que cache cette surface explosive ? "Apparemment, il n'y a pas de tectonique des plaques telle que nous la connaissons sur Terre. Dans le cas de Vénus, les plaques s'empilent pour former une couche épaisse et lorsque la chaleur interne devient trop intense, elles s'effondrent à l'intérieur de la planète. Et la surface est entièrement remodelée par des roches volcaniques". Tout comme la Terre, Vénus a un manteau en fusion et un noyau interne très chaud. Par contre, sa croûte est beaucoup plus épaisse, ce qui fait d'elle une vraie cocotte-minute. Sur la Terre la chaleur interne est évacuée grâce au mouvement perpétuel des plaques. Mais Vénus n'a pas de tectonique des plaques. Sa croûte est bien solide et maintient la chaleur et la pression à l'intérieur jusqu'à l'explosion. "À la surface de Vénus, une coulée de lave a creusé un canal de 35 000 km de long qui court pratiquement du pôle Nord de la planète jusqu'au pôle Sud", Jay Melosh. Dans notre voisinage, Vénus a le plus grand nombre de volcans, mais c'est Mars qui a les plus grands.
"Mars abrite les volcans les plus spectaculaires du système solaire. Le mont Olympe est le plus grand de tout le système", Oded Aharonson, planétologue, institut polytechnique de Californie. Le mont Olympe domine toute la planète Mars. Le volcan culmine à 21 229 m d'altitude. Plus de trois fois notre vainqueur sur Terre, le mont Everest. "Il a beau faire plus de 21 km de haut, il est tellement large à la base que si on marchait dessus, on ne se rendrait pas bien compte qu'on est sur une montagne", Phil Plait. Mars a une croûte épaisse et solide qui ne bouge pas, et la roche en fusion doit s'échapper toujours par le même endroit de puis des centaines de millions d'années. "A chaque fois que le volcan entre en éruption, rien ne bouge. Ça s'empile, s'empile et s'empile encore jusqu'à faire cette énorme montagne sur Mars", David Helfand, université Quest, Canada.
Question taille et puissance, les volcans de Vénus et de Mars font passer les nôtres pour des nains. Nous en avons tout de même quelques-uns capables de balayer la vie sur Terre. On les appelle les supervolcans. "On parle de supervolcans, dès qu'une éruption rejette plus de 930 km³ de lave à la surface de la Terre", David Helfand. Quand on parle d'extinction 
de masse, on pense immédiatement à celle des dinosaures il y a 65 millions d'années, attribué par certains au passage d'un astéroïde. Cet impact aurait tué 70 % des espèces terrestres. Mais il y a 250 millions d'années, c'est l'éruption phénoménale d'un supervolcan en Sibérie, qui a décimé 95 % de la vie sur Terre. "C'est la plus grande extinction dont la vie ait jamais souffert", Jay Melosh.
En 1980, le mont St Helens a craché 1,2 km³ de matières volcaniques. De son côté, le mont Pinatubo en a rejeté près de 10 km³. Mais dans le cas du supervolcan de Sibérie, on atteint des centaines de milliers de kilomètres cubes. Assez pour les scientifiques pour occulter le soleil. "Si on représente le volume des matériaux rejetés par le mont St Helens en 1980 par cette bille, et celui de Pinatubo en 1991 par cette orange, ce supervolcan aurait la taille de cet énorme ballon, à savoir 1000 km³ de cendres et de débris", Robert Hurt.
D'autres supervolcans pourraient-ils encore se réveiller sur Terre ? La réponse est oui ! "Nous savons que Yellowstone a déjà produit quelques supers éruptions volcaniques par le passé. Et on est quasi certain qu'il va recommencer". Le plus grand super volcan de la Terre se trouve au beau milieu des États-Unis, dans le parc national de Yellowstone.
Ce supervolcan est déjà entré en éruption plus d'une centaine de fois au cours des 16 millions d'années passées. La dernière remonte à 640 000 années, et personne ne sait quand la prochaine aura lieu. "Ces catastrophes n'arrivent pas très souvent, mais elles sont récurrentes depuis des millions d'années. La question est donc, où en sommes-nous dans l'histoire du volcan ? Quand aura lieu sa prochaine éruption ?", Dan Dzurisin, géologue, USGS.
Derrière ces visions de cartes postales, se cache une chambre magmatique de 72 km de large, remplie de magma soumis à de très hautes pressions. C'est ce même magma qui engendre les fabuleux geysers et les sources chaudes de Yellowstone. Sous ces beautés naturelles, la bête sommeille. Si Yellowstone explose, l'éruption sera apocalyptique... "Une super éruption à Yellowstone auraient des répercussions mondiales. Il y aurait ce que l'on appelle parfois des tempêtes d'ouragans : des coulées latérales de roches solides, de magma, de gaz volcaniques et des températures très élevées se propageant à la surface de la terre à 160 km/h". Des millions de tonnes de roche, de lave, de cendres seraient propulsées à des kilomètres dans l'atmosphère. Les explosions en chaîne du volcan détruiraient toute trace de vie à la surface de la Terre. "Des cendres et des gaz volcaniques seraient projetés dans l'atmosphère à des dizaines de kilomètres d'altitude. Ces matériaux encercleraient le globe. La température de la planète en serait altérée, elle chuterait de plusieurs degrés, sans doute pour plusieurs années. La Terre ne serait plus du tout la même", Dan Dzurisin.
Sur notre petite planète, toutes sortes de scénario-catastrophe nous menacent. Les astéroïdes qui viennent heurter le sol, les bouffées de rayons gamma faisant griller l'atmosphère et les trous noirs qui nous absorbent. Heureusement, ces phénomènes terrifiants ont peu de chances de se produire dans un avenir proche. Mais le supervolcan de Yellowstone se réveille environ une fois tous les 600 000 ans, et la dernière éruption remonte à 640 000 ans. Le vulcanologue Dan Dzurisin travaille sur place pour analyser la surface et essayer de comprendre ce qui se passe en dessous. "On étudie la surface entre deux éruptions et on cherche les signaux qui vont forcément apparaître avant la prochaine". Il cherche le moindre indice annonciateur d'une éruption imminente. Il utilise des moniteurs GPS à divers endroits du parc pour déterminer si le sol se soulève. "Ce sont toutes sortes de changement que l'on veut étudier et interpréter correctement pour donner l'alarme". Et depuis quelques années, Dan Dzurisin a remarqué des changements. "On se rend compte que le sol de Yellowstone monte actuellement plus vite qu'auparavant. Ça va vite, de l'ordre de trois pouces par an, soit 7 à 8 cm. C'est deux à trois fois plus élevés que tout ce qu'on a pu mesurer avant. Personne ne peut dire quand aura lieu la prochaine éruption de Yellowstone. Par contre, pas besoin de faire un effort d'imagination pour savoir à quoi elle ressemblera...
À l'instant même, des centaines de supers éruptions ont lieu. Où ça ? Sur un monde minuscule à plus de 800 millions de kilomètres de la Terre. On ne peut pas étudier sur Terre les éruptions de ces géants, mais on peut s'en faire une petite idée en observant le cosmos. Des quatre lunes galiléennes de Jupiter, il en est une particulièrement explosive qui s'appelle Io. "Jupiter à plusieurs lunes. L'une d'elle s'appelle Io. Elle a à peu près la même taille que notre Lune. Mais on ne peut pas faire plus différents. On dirait une pizza, elle est presque orange et couverte de taches jaunes, rouges, noires et blanches. Elle ne ressemble à rien d'autre dans le système solaire", Phil Plait. Io est un vrai chaudron de l'enfer, sa surface est parsemée de fleuves de lave et de lacs de soufre fondu. Ces volcans gigantesques sont les endroits les plus chauds de tout le système solaire, avec des températures avoisinant 1600 °C. Les panaches de ces volcans sont si vastes, qu'on peut les voir de la Terre avec le télescope Hubble. "Sur Terre, les supervolcans peuvent faire des panaches de 25 à 30 km de hauteur. Mais sur Io, la gravité est plus faible et les panaches de ces volcans peuvent s'élever sur des centaines de kilomètres", Phil Plait.
Sur Io, jusqu'à 300 volcans peuvent entrer en éruption à tout moment. Mais d'où vient une telle activité volcanique ? "On pense que le volcanisme hyperactif de Io, est lié à sa proximité avec Jupiter. Du fait de cette proximité, elle est soumise à des forces marémotrices", Robert Hurt. "C'est exactement le même phénomène que nous connaissons avec nos marées liées à la Lune. Sur Io, la marée terrestre est si forte, qu'elle peut atteindre 100 m de haut. À chaque marée haute, la surface se renfle, comme un immeuble de 30 étages, puis elle redescend", David Helfand. Ces immenses marées déforment Io en permanence, et s'accompagnent de frictions qui chauffent l'intérieur de cette lune. "Imaginez que vous tenez quelque chose et que vous n'arrêtez pas de le presser. Vous allez le chauffer", Phil Plait. Pour comprendre l'effet des marées terrestres sur l'intérieur de Io, on fait une boule de pâte à modeler... "Avec ses étirements gravitationnels permanents, on comprend que Io soit une fournaise. C'est l'exemple classique d'un principe qu'on appelle l'équivalent mécanique de la chaleur. Ma boule de pâte à modeler fait environ 30°. Je vais la tordre, la malaxer, les tirer, la rouler sur la table, et lui donner des coups de marteau. À l'intérieur, 
les molécules sont en train de se rentrer dedans, de passer l'une sur l'autre et de libérer beaucoup d'énergie. Je n'ai pas fait grand-chose et pourtant la température est monté de 2°. C'est exactement ce qu'il se passe sur Io, mais à une échelle géante", Steve Jacobs. "L'intérieur de Io est très chaud. En fait la roche et en fusion. Et quand vous avez un intérieur liquide avec un extérieur solide, vous avez de l'activité tectonique, vous avez des volcans", Phil Plait.
Loki est le plus grand volcan de Io avec un cratère de 193 km de large. Un vrai monstre, environ quatre fois la taille du super volcan de Yellowstone. "Beaucoup de volcans à la surface de Io seraient considérés comme des supervolcans sur Terre", David Helfand. D'où son intérêt pour nos scientifiques. Le problème, c'est qu'elle est à 800 millions de kilomètres de la Terre.
À part regarder de jolies photos, comment font-ils pour étudier Io ? Ils viennent ici, sur le volcan Kilauea de l'archipel d'Hawaï. "C'est drôle de venir ici pour essayer de voir ce que les volcans terrestres peuvent nous apprendre sur les volcans de Io", Rosaly Lopes, directeur de recherche, JPL. Rosaly Lopes est une spécialiste éminente de Io. Elle cherche ici des caractéristiques volcaniques semblables à celles qu'elle a pu voir sur la lune de Jupiter. En les analysant ici sur Terre, elle pourra peut-être comprendre le processus à l'origine des volcans sur Io. "Je me trouve au fond de cratère Kilauea Iki où a eu lieu une éruption spectaculaire avec une fontaine de feu de près de 500 m de haut. Sur Io, on a vu un volcan cracher une fontaine de feu de près de 2 km de haut. Cela vous donne une idée de la violence des mécanismes internes de Io". D'après Rosaly, le volcan Kilauea serait régi par les mêmes mécanismes. Sur Terre, presque tous les volcans sont aux frontières des plaques, alors que le Kilauea est en plein milieu d'une plaque alimenté par ce que l'on appelle le panache du manteau (1), une remontée de roches très chaudes. "Les roches du manteau sont si chaudes, elles remontent si vite qu'elles viennent heurter la croûte, passent au travers et ça donne un volcan ou une série de volcans. Cette flamme, c'est notre panache. Regardez ce qui va se passer sur notre croûte... Le panache du manteau réchauffe l'intérieur de la croûte, un trou se forme et voilà notre volcan. Si la croûte bouge un peu, un autre volcan se forme, et si la croûte bouge encore, un autre volcan et ainsi de suite", Steve Jacobs. Sur Terre, on compte une trentaine de ces panaches. Sur Io, ils doivent se compter par centaines, voir par milliers, car son manteau est incroyablement chaud. La lave des volcans de Io fait 500° de plus que la lave terrestre. "Ces volcans crachent un type de lave qu'on a pas vu sur Terre depuis des millions, voire des milliards d'années", Rosaly Lopes. Io pourrait donc aider les chercheurs à éclairer le passé de notre planète et comprendre les mécanismes qui ont façonné sa croûte.
Les forces à l'œuvre dans les supervolcans du cosmos seraient donc partout les mêmes. Le fait de savoir que ces mécanismes souterrains sont universels, ne nous aide pas pour autant à prévoir les éruptions. Mais l'espoir est là ! La science permet aujourd'hui d'avoir une vision sans précédent sur ce qui se passe à des kilomètres sous terre.
Les séismes du siècle dernier ont tué près de 2 millions de personnes. C'est toujours difficile à croire, la terre sur laquelle nous marchons semble si solide, mais c'est justement là le problème. "C'est parce que la planète est trop statique. La surface résiste au changement. Et quand ces changements ont lieu, les dégâts sont énormes. Un grand séisme, né de la friction de deux plaques, peut avoir des répercussions sur des milliers de kilomètres", Robert Hurt. Et s'ils font autant de victimes, c'est que contrairement aux ouragans et aux tornades, les séismes ne s'annoncent pas quand ils viennent. Ils frappent sans prévenir et rien ne peut vraiment nous aider à les détecter.
Pourquoi sont-ils aussi imprévisibles ? "Voici ma machine à séismes. Grâce à elle, je voudrais montrer pourquoi on a tant de mal à prévoir l'arrivée d'un tremblement de terre. Ce parpaing, c'est la croûte, la roche solide de la terre qui glisse sur des matériaux en fusion dans deux sous. La manivelle, c'est le mouvement perpétuel des plaques qui glissent au-dessus du manteau. Maintenant, faisons un séisme. La force sur les plaques est constante, rien ne bouge grâce à la friction. La tension est de plus en plus forte. Et voici le séisme, et un autre juste après, un peu de calme puis un tout petit. Mais je n'ai pu prévoir ni le moment ni la taille. On fait une deuxième expérience, je fais le même mouvement à la même vitesse pour que les forces ne changent pas. Un petit mouvement, et un grand, encore un autre est encore un grand. C'est la même machine, j'ai donné exactement la même force, mais je ne pouvais pas dire quand le parpaing allait bouger. Pas étonnant que les sismologues aient autant de mal à prévoir les vrais tremblements de terre", David Helfand.
Les hommes cherchent à prévoir les tremblements de terre depuis toujours. Jusqu'à présent, ça s'est avéré impossible car prévoir un séisme s'est aussi comprendre ce qui se passe à des kilomètres sous nos pieds. "L'un des gros chalenge pour les sismologues, c'est de savoir de quoi est faite la faille, quels matériaux, comment interfèrent-ils là-dessous ? On ne le sait pas, on ne peut pas voir la faille car elle est enterrée sous des kilomètres de roche solide", William Ellsworth, sismologues, USGS. Ce sismologue dirige un projet de recherche qui va donner aux scientifiques une vision sans précédent sur la faille de San Andreas, l'une des plus actives et des plus dangereuse au monde. "On se trouve sur la faille de San Andreas, elle est juste derrière moi. On a aligné ses poteaux en 1986, à l'époque ça formait une vraie ligne droite. On peut voir que les mouvements de la faille de San Andreas les a progressivement déplacés. Ce côté part sur la gauche, et l'autre part légèrement sur la droite, un écart de 60 cm s'est creusé depuis 1986 ".
San Andreas est une immense faille géologique qui coure le long de la côte californienne à la jonction de deux plaques tectoniques géantes, la Pacifique et la nord-américaine. Près de 16 km en dessous de nous, la plaque pacifique vient frotter contre la plaque nord-américaine dans un mouvement nord-ouest. La faille de San Andreas connaît chaque année des dizaines de milliers de secousses, généralement minuscules, mais certaines peuvent grossir et c'est la catastrophe. Ellsworth veut comprendre pourquoi. "On estime que chaque séisme commence petit et s'amplifie jusqu'à un certain point. On aimerait donc pouvoir découvrir entre autres choses, le lien entre les événements de faible magnitude et ceux de grande magnitude". Pour comprendre ce passage entre micro et macro séisme, Ellsworth installe un système d'écoutes ultrasensibles dans un trou qui s'enfonce à 3 km de profondeur, droit dans la faille de San Andreas. Le système va aller détecter son plus infime gargouillement. "Le détecteur est installé à environ 60 m de la dernière trace de la faille de San Andreas. Le fait de se rapprocher et de passer dans des roches plus dures du sous-sol, nous permet de voir des détails plus précis qu'on perd autrement. Ici on peut voir ce qu'il se passe dans les premiers mètres à la rupture d'un séisme. Alors que de la surface de la Terre, on ne voit que les premiers 100 m". Cette proximité permet à Ellsworth d'entendre ce qui se passe dans les tout premiers moments d'un tremblement de terre. Il espère pouvoir décrypter les différences entre les petites et les grandes secousses. "La question est de savoir si tous les séismes commencent de la même manière ou si les grands séismes ont un démarrage différent. Certaines théories penchent pour une différence, mais on n'a pas encore de réponse à ces questions". Les scientifiques pourront peut-être un jour prévoir les séismes s'ils arrivent à comprendre les mécanismes complexes de notre sous-sol. En observant de près des failles comme celle de San Andreas, ils trouveront peut-être les schémas ou les signes annonciateurs des séismes. On pourra alors faire des prévisions en amont, et sauver un grand nombre de vies.
Aussi violents soient nos tremblements de terre, nous devrions nous estimer chanceux. Certaines secousses cosmiques pourraient dévaster notre monde, et les prévoir ne servirait à rien. Les séismes sont les phénomènes naturels les plus dangereux de notre planète. Non seulement ils frappent sans prévenir, mais ils peuvent aussi semer la désolation sur des centaines et des milliers de kilomètres à la ronde. Ils ne frappent pas que sur Terre, ils frappent dans tout l'Univers. "Il y a toutes sortes de séisme dans le système solaire, hormis ceux que l'on connaît sur Terre. La Lune a des séismes engendrés par les tensions marémotrices de la Terre. Et le Soleil aussi a des séismes", David Helfand.
Les tremblements de soleil sont sans aucun doute les phénomènes sismiques les plus puissants de notre système solaire. D'énormes explosions sont à l'origine de ces éruptions solaires. L'intérieur du Soleil est parcouru d'immenses courants de gaz. En se déplaçant, ils génèrent des champs magnétiques qui s'élèvent et forment des boucles au-dessus de la surface du Soleil. Les boucles finissent par rompre et exploser avec des éjections pouvant aller jusqu'à des centaines de milliers de kilomètres d'altitude. "La quantité d'énergie libérée dans une éruption solaire va au-delà de tout entendement. Prenez toutes les armes nucléaires possibles et inimaginables, une simple éruption solaire les réduirait à néant", Phil Plait. La puissance de ces explosions pourrait même neutraliser le Soleil. Quand ces filaments magnétiques cassent et explosent, des milliards de tonnes de gaz chaud viennent s'écraser à la surface et déclenchent un tremblement de soleil. "Ces secousses peuvent provoquer des ondulations sur la surface du Soleil, comme pour un séisme sur Terre. Sauf que sur le Soleil, c'est beaucoup plus important est beaucoup plus violent". En 1998, des scientifiques remarquent une petite éruption solaire à l'origine d'un séisme d'une amplitude de 11,3 sur l'échelle de Richter. Presque 100 fois plus puissant que le plus grand séisme jamais enregistré sur Terre. "On voit la même chose sur un magnétar", Phil Plait.
Vous avez dit magnétar ? "C'est une étoile à neutrons. Les étoiles à neutrons ont la masse d'une étoile normale comprimée dans un volume de la taille d'une petite ville, d'un rayon d'environ 10 km. Les magnétars sont les plus puissants de ces objets", David Helfand.
"Ces objets sont extrêmes dans tous les sens du terme. Ce sont les plus denses de l'Univers avec la gravité la plus élevée. Ils peuvent avoir une rotation extrêmement rapide. Parfois des milliers de tours secondes. Ils ont aussi un champ magnétique d'une intensité prodigieuse", Phil Plait. Ses étoiles sont si denses, qu'une simple cuillèreà café de leur matière pèserait aussi lourd que tous les camions et voitures du monde réuni.
"Les étoiles à neutrons ont vraiment une croûte très solide. Il est vrai que c'est du pur neutronium, une agglomération de neutrons mais avec les 
propriétés d'un solide", Robert Hurt. "La croûte d'un magnétar est comme un cristal géant. Elle est soumise à d'énormes pressions avec ce champ magnétique extraordinaire. Les pressions augmentent et la croûte finit par rompre", Phil Plait. La croûte bouge peut-être d'un millimètre, mais les magnétars sont tellement denses, que la quantité d'énergie libérée est phénoménale. "Les libérations d'énergie au moment d'un krach à la surface d'une étoile à neutrons, est 100 fois plus importante que tous les tremblements de terre inimaginable", Robert Hurt. "C'est au-delà de toute compréhension. Le séisme le plus puissant enregistré sur Terre avait une magnitude autour de 9. Pour une éruption de magnétar, la magnitude sur l'échelle de Richter se situe dans les 32. 1 million de millions de fois l'énergie libérée par le plus puissant de nos séismes. Un séisme de magnitude 32 mettrait la croûte de la Terre sans dessus dessous", Phil Plait.
En 2004, des scientifiques détectent un séisme sur un magnétar à 50 000 années-lumière de chez nous. Le flash d'énergie est si intense que des bouffées de rayons gamma viennent perturber le champ magnétique de la Terre. "Sa croûte a dû s'affaisser de ça (3 cm). Au moins ça. Cet objet était au beau milieu de la galaxie et son explosion a été assez violente pour comprimer le champ magnétique de la Terre", Phil Plait. On peut s'estimer heureux, mais quand on connaît leur puissance, les magnétars ne sont-ils pas une menace pour la Terre ? "Si le système solaire voyageait dans la galaxie, et se trouvait à, disons 100 années-lumière d'un magnétar, au moindre séisme de ce dernier, notre atmosphère serait ionisée, la couche d'ozone détruite et nous serions exposés à des radiations", David Helfand. Il y a très peu de chances pour qu'un tremblement de magnétar vienne griller notre atmosphère. On n'en connaît seulement 10 dans la galaxie. Mais ils sont peut-être des millions.
Que ce soit dans l'espace ou dans les profondeurs de notre planète, des forces titanesques sont partout à l'œuvre. Sur Terre, les séismes et les volcans ont fait des millions de victimes et restent des menaces destructrices. Nous pouvons croire que nous sommes les maîtres du monde, mais la nature a une façon bien à elle de nous remettre à notre place.
William Ellsworth, sismologues, USGS.
Rosaly Lopes, directeur de recherche, JPL.
Dan Dzurisin, géologue, USGS.
Jay Melosh, planétologue, université de l'Arizona.
Alan Benimoff, université de Staten Island.
Peter Schultz, astronome, université Brown.
Lynn Rothschild, centre de recherche AMES, NASA.
Mark Young, astrobiologiste, université du Montana.
Robert Ballard, océanographe.
Justin Maki, laboratoire de propulsion à réaction.
Rusty Schweickart, ancien astronaute Apollo 9.
Giorgio Tsoukalos, fondateur revue Legendary Times.
Bryan Penprase, astronome, université de Pomona.
Thomas Hockey, archéo-astronome.
Geoff Marcy, astronome, université Berkeley.
E.C. Krupp, directeur Observatoire Griffith
Michelle Thaller, centre spatial Goddard, NASA.
Phil Plait, astronome.
Peter Rhines, océanographe, université de Washington.
Steve Jacobs, directeur de recherche Laboratoires Faraday.
Oded Aharonson, planétologue, institut polytechnique de Californie.
David Helfand, université Quest, Canada.
Mike Brown, astronome, institut polytechnique de Californie.
Robert Hurt, astronome institut polytechnique de Californie.
John Cornett, observatoire solaire national américain.
Alexis Pevtsov, observatoire solaire national américain.
Ken Tegnell, météorologue, NOAA.
| Base Productions Inc 2009 - FRANCE 5 > Mai > 2011 |