Les ondes P

Les sismologues Mohorovicic, Gutenberg et Lehmann ont réussi à déterminer l'état et la densité des couches par l'étude des différentes ondes sismiques étudier. Les ondes P se propagent autant dans les liquides, les solides et les gaz, alors que d'autres types ne se propagent que dans les solides, c’est le cas pour les ondes S. Lorsque qu'il se produit un tremblement de terre à la surface du globe, il y a émission d'ondes dans toutes les directions. La structure interne de la Terre ont été déduits de l'analyse du comportement des ondes sismiques. On sait aussi que la vitesse de propagation des ondes sismiques est proportionnelle à la densité du matériel dans lequel elles se propagent. Pour déterminer plus précisément cette structure interne, on utilise les hodochrones: ce sont des courbes reportant le temps d'arrivée de chaque onde (connaissant l'épicentre d'un séisme et le moment où il se produit) en fonction de la distance épicentraleΔ, distance angulaire séparant la station de l'épicentre. L’expérience précédente  nous a permit de d’étudier les ondes P et S et donc de comprendre comment était composé la couche interne du globe. La composition de la croûte terrestre est assez bien connue par l'étude des roches qui forment la surface terrestre et aussi par de nombreux forage mais notre connaissance du manteau et du noyau est, cependant, plus limité.            A l'intérieur du manteau qui est lui-même divisé en deux parties : la partie supérieure et la partie inferieur qui représente 2900 à 3000 km de profondeur, les discontinuités traduisent des changements physiques: une augmentation des ondes P et des ondes S avec la profondeur de la Terre. La vitesse moyenne des ondes est d’autant plus grande qu’elles pénètrent profondément dans le manteau, ce qui est lié à l’augmentation de densité, et donc de rigidité, des roches avec la profondeur. L’enregistrement des ondes P et S montre une variation brusque de vitesse, signe d’une interface, vers 2900km. Cette discontinuité de Gutenberg marque la limite entre le manteau profond et le noyau terrestre: à 2900km de profondeur. Les ondes S ne traversant pas cette discontinuité ce qui montre que le noyau terrestre se comporte comme un liquide, du moins dans sa partie externe. Globalement la vitesse des ondes P et des ondes S  augmente avec la profondeur du manteau ce qui montre une densité croissante des roches du manteau sous l’effet de la pression qui augmente. A la limite manteau- noyau la vitesse des ondes P diminue. La disparition des ondes S a ce niveaza la montre que l’on passe du manteau solide au noyau externe liquide et donc d’une discontinuité.  Cependant, on constate une discontinuité vers 5150 km au niveau du noyau, que les ondes S qui ne traversaient plus ce milieu réapparaissent et que les ondes P augmente encore de vitesse. On peut donc en conclure qu’une nouvelle discontinuité se créer et qu’il y a changement d’état puisque les ondes S ne peuvent passer que dans un milieu solide. Il ya donc une discontinuité qui sépare le noyau interne et externe, ce qu’on appelle maintenant la discontinuité de Lehmann. Pour conclure le manteau qui s’étale de7km a 2900km sous terre est constitué d’états solide, puis en entrant dans le noyau externe ou une discontinuité apparait, on passe a un état liquide ou seulement les ondes P peuvent passer puis lors de la discontinuité entre le noyau externe et interne, la discontinuité de lehman, le noyau passe a un etat dur et solide ou les ondes P et S peuvent passer.

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