Les colonnes spectaculaires de Giant's Causeway en Irlande du Nord ressemblent à une merveille architecturale, mais leur formation est entièrement naturelle. Il s'est développé il y a entre 50 et 60 millions d'années lorsqu'un flot de lave a coulé à partir de fissures dans la terre. La roche en fusion s'est refroidie et contractée, formant une série de quelque 40 000 colonnes, la plupart du temps en formes hexagonales presque parfaites.
Mais la température exacte à laquelle la lave refroidie s'est fissurée a longtemps été un mystère. Maintenant, comme le rapporte Hannah Devlin pour The Guardian, des scientifiques ont trouvé la réponse: la chaussée du géant (et d'autres formations similaires) s'est formée à des températures comprises entre 1 544 et 1 634 degrés Fahrenheit.
«C'est une question qui fascine le monde de la géologie depuis très longtemps», déclare Yan Lavallée, professeur de volcanologie à l'Université de Liverpool, dans un communiqué de presse. Alors, pour trouver des réponses, Lavallée et ses collègues ont recréé le processus de formation dans un laboratoire.
Ils ont recueilli des noyaux de la roche volcanique sombre, appelée basalte, dans les profondeurs du volcan islandais Eyjafjallajökull - le même matériau qui constitue la chaussée du géant. Ils ont ensuite chauffé les noyaux, qui faisaient environ huit pouces de long, à plus de 1 800 degrés Fahrenheit.
Pendant le chauffage, les roches ont commencé à se ramollir et à se transformer en roches en fusion. Les chercheurs ont ensuite utilisé un dispositif mécanique pour sécuriser les roches pendant le refroidissement, en mesurant la température à laquelle elles se fracturent.
Cela a donné aux chercheurs une estimation fiable des températures auxquelles le ponton de Giant a commencé à se scinder en colonnes. Les résultats suggèrent que cela se produit juste en dessous de la température à laquelle la lave se transforme en roche, qui est d'environ 1 800 degrés Fahrenheit. Les chercheurs décrivent le processus dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications .
Lorsque la chaussée des géants s'est formée, la région était sous une intense activité volcanique. Et les résultats de la Terre rugissante ont longtemps inspiré des merveilles et même des mythes pour expliquer les curieuses formations. Comme le rapporte Devlin, une légende raconte que Finn MacCool, un géant irlandais, avait construit la Chaussée des Géants comme moyen de traverser la frontière écossaise pour affronter un rival.
Cette étude marque la première fois que des scientifiques reproduisent le processus de formation et pourrait aider à expliquer comment d’autres colonnes basaltiques ont vu le jour. Des sites similaires existent en Islande, aux États-Unis (par exemple, la formation rocheuse du monument national Devils Postpile) et même sur Mars, rapporte David Nield pour Science Alert . Mais ils n'ont pas toujours la même forme et la même taille. Plusieurs variables, y compris les taux de refroidissement, peuvent modifier l’apparence des colonnes.
Les résultats de cette dernière étude pourraient également avoir des implications pour la recherche en volcanologie et en géothermie. Comme l'explique Jackie Kendrick, chercheur postdoctoral et auteur de l'étude, dans le communiqué de presse, les résultats pourraient aider les chercheurs à mieux comprendre le transfert de chaleur, un élément essentiel de l'exploitation de l'énergie géothermique.
«Il est essentiel de connaître le point auquel le refroidissement des fractures du magma est essentiel car, au-delà de l'incision de cette caractéristique géométrique étonnante, il initie la circulation de fluide dans le réseau de fractures», explique Kendrick. «Le flux de fluide contrôle le transfert de chaleur dans les systèmes volcaniques, ce qui peut être exploité pour la production d’énergie géothermique.»
Comme le rapporte Devlin, Lavallée espère élargir l’étude à l’avenir en recréant ces caractéristiques avec un plus grand bassin de roche en fusion. Mais la dernière étude a répondu à de nombreuses questions en suspens sur le processus.
«J'ai passé plus de dix ans à réfléchir à la manière de répondre à cette question et de construire la bonne expérience pour trouver la réponse à cette question», déclare Lavallée dans son communiqué. "Maintenant, avec cette étude, nous avons trouvé que la réponse est chaude, mais après elle s'est solidifiée."
