Six structures mystérieuses découvertes au cœur du manteau terrestre

À près de 2 900 kilomètres sous nos pieds, là où le manteau rocheux cède la place au noyau métallique de notre planète, des chercheurs viennent d’identifier six structures mystérieuses jusque-là passées inaperçues. Publiée début septembre 2026 dans la revue Journal of Geophysical Research: Solid Earth, cette étude s’appuie sur l’intelligence artificielle pour scruter des signaux sismiques trop faibles pour être analysés à l’œil nu.

Une frontière que la sismologie explore depuis des décennies

La limite entre le noyau et le manteau terrestre fascine les spécialistes de sciences de la Terre depuis longtemps : elle marque le passage entre le manteau solide et le noyau externe liquide, à une profondeur où aucune sonde ni forage ne pourra jamais descendre. Pour en dresser la carte, les scientifiques n’ont qu’un seul outil : les ondes sismiques générées par les tremblements de terre, qui traversent la planète entière et se déforment légèrement en croisant des zones de densité ou de composition différente.

Parmi ces signaux, les chercheurs s’intéressent particulièrement aux précurseurs PKP, de faibles ondes qui précèdent de quelques secondes l’arrivée des ondes sismiques principales. Leur présence trahit l’existence de zones de diffusion à la frontière noyau-manteau. Le problème, c’est qu’ils sont ténus, noyés dans le bruit, et qu’il fallait jusqu’ici les repérer manuellement, séisme par séisme.

Le deep learning décuple la finesse de la carte

C’est là qu’intervient l’apport décisif de cette nouvelle étude, menée par le chercheur Yurui Guan et son équipe. En entraînant un système de deep learning sur plus de deux millions d’enregistrements sismiques mondiaux couvrant la période 1990-2026, l’équipe a automatisé la détection de ces signaux fugaces. Résultat : 174 929 précurseurs PKP de haute qualité ont été isolés, soit près de dix fois plus que l’ensemble des données rassemblées par la communauté scientifique jusqu’alors. Cette avancée méthodologique illustre à quel point l’intelligence artificielle renouvelle des disciplines qui semblaient pourtant très éloignées du numérique, de la sismologie à l’exploration spatiale.

Six régions bien plus vastes que ce que l’on pensait

En recoupant cette masse de signaux, les chercheurs ont mis au jour six bandes continues d’anomalies à la frontière noyau-manteau, là où l’on ne distinguait auparavant que des points isolés et disparates. Ces six zones se répartissent sous :

• l’Atlantique Nord ;
• l’Eurasie du Nord ;
• l’Atlantique Sud ;
• l’Afrique australe ;
• le Pacifique ;
• l’Antarctique.

Chacune de ces régions correspond à une zone où la structure profonde du manteau diffuse les ondes sismiques de façon inhabituelle, signe d’une composition ou d’une texture différente du matériau environnant.

Que cachent ces zones profondes ?

Les auteurs de l’étude avancent une explication : la partie inférieure du manteau serait façonnée par un mélange complexe de plaques tectoniques englouties il y a des millions d’années par la subduction, de ségrégation chimique progressive et de zones de fusion localisée. Une partie de la croûte océanique la plus ancienne aurait ainsi fini son voyage tout en bas du manteau, à la lisière du noyau, où elle continue d’influencer la propagation des ondes sismiques. Les chercheurs restent prudents : les cartes obtenues dessinent des zones probables, pas des contours précis, et il faudra d’autres campagnes de mesures pour affiner les contours de ces structures.

Cette découverte rappelle que notre planète continue de livrer des secrets à condition de croiser les bons outils : de la même façon que des fouilles patientes ont récemment mis au jour des vestiges enfouis depuis des millénaires dans le nord de la France, ce sont ici des décennies d’enregistrements sismiques qui viennent d’être relues sous un jour nouveau.

Pourquoi cette découverte compte

Comprendre la structure du manteau profond, ce n’est pas de la curiosité gratuite : ces zones influencent la façon dont la chaleur remonte depuis le noyau, alimentant en partie le volcanisme de surface et, à très long terme, la dynamique de la tectonique des plaques. Elles offrent aussi un instantané de l’histoire géologique de la Terre, un peu comme d’autres études récentes ont su lire, dans la façon dont s’enroulent les embryons de serpents, des mécanismes hérités de millions d’années d’évolution. Sur le plan méthodologique, cette percée confirme aussi que l’IA s’impose comme un outil incontournable pour explorer ce qui reste, par nature, inaccessible à l’œil humain — une question que posait déjà un récent article sur les limites théoriques de l’intelligence artificielle.

Plus largement, cette étude s’inscrit dans un mouvement de fond où l’exploration de notre planète profite des mêmes outils que l’astronomie : le récent télescope spatial Roman de la NASA, conçu pour traquer des dizaines de milliers d’exoplanètes, et cette carte sismique du manteau terrestre relèvent finalement de la même ambition : voir plus loin, et plus fin, grâce au calcul.

Questions fréquentes

À quelle profondeur se trouvent ces structures ?

Elles se situent à environ 2 900 kilomètres sous la surface, à la frontière entre le manteau rocheux et le noyau externe liquide de la Terre.

Comment les chercheurs ont-ils détecté ces structures ?

En entraînant un système de deep learning à repérer, parmi plus de deux millions d’enregistrements sismiques, de faibles signaux appelés précurseurs PKP, révélateurs de zones de diffusion à la frontière noyau-manteau.

D’où viendraient ces six régions anormales ?

Selon les auteurs de l’étude, elles résulteraient d’un mélange de plaques tectoniques anciennes englouties par subduction, de ségrégation chimique et de zones de fusion localisée dans le manteau profond.

Sources

• Phys.org — Six unusual structures identified at Earth’s core-mantle boundary with the help of deep learning
• Futura-Sciences — Une IA révèle six structures mystérieuses cachées aux portes du noyau terrestre
• Yahoo News — Six Never-Before-Seen Mystery Structures Found Lurking Deep Inside The Earth

Cet article a été rédigé avec l’aide d’une intelligence artificielle. Politique éditoriale