Document 8. La tomographie sismique.
Les données sur la vitesse de propagation des ondes P et S permettent d'obtenir un modèle concentrique de Terre.
Elles se propagent d'autant plus rapidement que le matériel qu'elles traversent est dense. Une roche est par ailleurs d'autant plus dense qu'elle est froide. Donc, grosso modo, plus une roche du manteau est froide, plus les ondes sismiques s'y propagent rapidement.
Le modèle concentrique construit précédemment est une bonne approximation de la structure interne de la Terre. Des données concernant la vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur sont déduites les données sur les densités des différentes roches terrestres.
La tomographie sismique s'intéresse justement aux écarts par rapport à ce modèle concentrique : les scientifiques comparent les vitesses des ondes sismiques « moyennes » (celles données par le modèle précédent) aux vitesses réelles des ondes lorsqu'elles traversent une région du manteau. La difficulté réside dans le fait qu'on ne sait pas, lorsque les ondes liées à un séisme arrivent « plus tôt » que prévu, quelle est, de toutes les régions traversées, celle dans laquelle elle s'est propagée plus rapidement qu'attendu. C'est un problème de mathématique pour la résolution duquel les données correspondant à des milliers de séismes sont nécessaires. On obtient au final une image du manteau sur laquelle apparaissent les zones plus denses et moins denses – donc plus froides ou plus chaudes – que « ce que dit » le modèle concentrique. Voici quelques résultats obtenus.
