– DECore

La formation du noyau représente l'événement de différenciation chimique majeur sur les planètes telluriques. Elle met en œuvre la séparation d'un liquide métallique riche en fer de la matrice silicatée, matrice qui évolue ensuite pour donner les croûtes et manteaux actuels. La génération du champ magnétique terrestre est ultimement liée à la ségrégation et à la cristallisation du noyau, et constitue un des éléments fondamentaux établissant l'habitabilité d'une planète. - Les processus qui contrôlent la ségrégation du noyau, ainsi que les profondeurs (pressions) et températures mises en jeu sont très peu connues. Nous proposons dans ce projet d'étudier en partie ces processus. Par exemple, la densité du noyau est inférieur a celle du fer, et les vitesses de propagations d'ondes sismiques y sont plus élevées ; ces deux observations impliquent que le noyau doit contenir des éléments légers (O, Si, S, C, H). De même, le manteau terrestre est plus riche en élément sidérophile (qui aiment se combiner avec le fer), e.g. V, W, Mo, Ru, Pd, que l'on peut s'y attendre en se basant sur les données de partage entre métal et silicate a basses pressions. La solution a ces problèmes est limitée par la limite en pression des données expérimentales (25 GPa maximum), correspondant a une profondeur d'environ 700 km dans la Terre. Nous proposons d'étendre le domaine de pressions et de températures accessibles en développant des protocoles qui lient la cellule à enclume en diamant chauffée au laser (LHDAC) avec des techniques analytiques telles que (i) la nanosonde ionique NanoSIMS, (ii) le faisceau d'ions focalisés (FIB), et (iii) la microscopie électronique en transmission et à balayage. De manière à obtenir des données quantitatives sur le partage en conditions extrêmes dans les conditions du manteau inférieur de la Terre. La motivation technique découle du fait que la véritable limitation des études de partage d'éléments traces a très haute pression provenait de l'incompatibilité entre les tailles de grains produits en conditions extrêmes et la résolution spatiale des techniques analytiques classiques. Nous proposons de résoudre ce problème en combinant des expériences de l'état de l'art en cellule à enclumes en diamant chauffée au laser avec de nouvelles techniques analytiques à la nano échelle. Et ainsi de tenter de comprendre les processus de différenciation et de formation du noyau terrestre dans des conditions réalistes.