Publié le 12 février 2026 01:00:00. Une équipe de chercheurs a mis au jour une quantité d’hydrogène insoupçonnée au cœur de notre planète, remettant en question les modèles actuels de formation de la Terre et ouvrant de nouvelles perspectives sur l’origine de l’eau sur notre planète.
- Le noyau terrestre contiendrait entre 0,07 et 0,36 % de sa masse sous forme d’hydrogène.
- Cette découverte suggère que l’hydrogène s’est incorporé très tôt dans la Terre, contredisant l’hypothèse d’un apport tardif par des comètes.
- L’hydrogène présent dans le noyau pourrait influencer le champ magnétique terrestre, le volcanisme et la dynamique du manteau.
Des scientifiques ont réussi à simuler les conditions extrêmes régnant au centre de la Terre pour analyser la composition du noyau. Leur approche innovante, basée sur l’étude d’un minuscule fragment de fer métallique plongé dans un environnement riche en eau et soumis à une pression et une température intenses, a révélé une concentration d’hydrogène bien supérieure aux estimations précédentes.
Pour parvenir à cette découverte, l’équipe a utilisé une capsule cristalline contenant de l’eau dans laquelle était incrusté du fer. En chauffant cette capsule avec un laser jusqu’à la liquéfaction du fer, ils ont observé la libération d’éléments tels que le silicium, l’oxygène et l’hydrogène. Un refroidissement rapide a ensuite permis de visualiser la répartition des atomes en trois dimensions grâce à une tomographie de pointe.
« Le plus grand défi était de détecter l’hydrogène à l’échelle nanométrique dans des conditions aussi extrêmes. En utilisant une tomographie de pointe, nous avons finalement pu visualiser comment ces atomes se comportent dans le fer métallique. »
Dongyang Huang, ancien chercheur postdoctoral du groupe de recherche de Murakami et auteur principal de l’étude
En combinant les données expérimentales sur le rapport hydrogène/silicium avec les connaissances existantes sur la teneur en silicium du noyau terrestre, les chercheurs ont estimé que l’hydrogène représente entre 0,07 et 0,36 % de la masse totale du noyau. Si cette quantité d’hydrogène se trouvait sous forme d’eau, elle équivaudrait à 9 à 50 fois le volume d’eau présent dans tous les océans actuels.
Cette découverte a des implications importantes pour notre compréhension de la formation de la Terre. L’incorporation massive d’hydrogène dans le noyau suggère que cet élément était déjà présent lors des premiers stades de l’accrétion planétaire, et non apporté ultérieurement par des impacts de comètes, comme on le pensait auparavant. Selon Murakami, « Cela va à l’encontre du fait que l’hydrogène provient de comètes qui n’ont frappé la jeune Terre qu’après sa formation. »
Le noyau terrestre pourrait ainsi constituer le plus grand réservoir d’hydrogène de la planète, surpassant la quantité présente dans les océans, l’atmosphère et le manteau combinés. Cet hydrogène pourrait jouer un rôle crucial dans de nombreux processus internes à la Terre, notamment la génération du champ magnétique, les échanges entre le noyau et le manteau, et même l’activité volcanique.
Les résultats de cette étude pourraient également aider à mieux comprendre la composition et l’évolution des exoplanètes, en particulier celles qui possèdent un noyau métallique. Enfin, ils fournissent de nouvelles bases pour les modèles géochimiques du manteau terrestre et du cycle mondial de l’eau.
« L’eau que nous voyons aujourd’hui à la surface de la Terre n’est peut-être que la pointe visible d’un gigantesque iceberg situé au plus profond de la Terre. »
Professeur de l’ETH