24 heures, c’est une moyenne, et l’une des causes vit au centre de la Terre

De combien la durée d’une journée varie-t-elle ?

De plusieurs millisecondes, et l’écart met des décennies à se construire. Le noyau interne de la Terre fait varier la durée du jour de plusieurs millisecondes sur des cycles de 60 à 70 ans, quand la fonte des glaces l’allonge de 1,33 milliseconde par siècle depuis 2000 (Nature, 23 septembre 2026 ; PNAS, 15 juillet 2024). Les 24 heures du cadran sont une moyenne.

Zhang et Dumberry ont croisé deux jeux d’observations. D’un côté, la rotation du noyau interne mesurée par les ondes sismiques entre 1964 et 2021. De l’autre, les écoulements du noyau liquide reconstitués jusqu’en 2019 à partir du champ magnétique terrestre.

Comment une boule de fer peut-elle ralentir une planète ?

Par la gravité, et parce que cette boule n’est pas parfaitement ronde. Le manteau, de son côté, ne répartit pas sa masse uniformément. Quand la vitesse de rotation de la graine change, ces irrégularités s’attirent. Le couple gravitationnel qui en résulte tire le manteau, donc la croûte, donc le cadran de votre montre.

Deux forces s’y opposent, à la frontière entre le noyau et le manteau : le couple électromagnétique et le couple topographique. La durée du jour est le solde de ce bras de fer. Dominique Jault et Paolo Personnettaz, de l’Institut des sciences de la Terre à Grenoble, signent le commentaire du même numéro : le couplage gravitationnel y devient l’explication de tête des variations multidécennales.

Qu’est-ce que ça veut dire, un noyau qui « se déforme » ?

Il cède sans fondre, comme un métal qui flue très lentement. L’étude chiffre la viscosité du noyau interne entre 10¹⁷ et 10¹⁸ pascals-seconde, s’il est homogène, et sa relaxation visqueuse à une dizaine d’années. Dix ans pour qu’une boule de fer solide change de forme.

La conséquence remonte plus haut que le noyau. Pour que le mécanisme tienne, le bas du manteau doit abriter des structures thermochimiques presque en flottaison neutre, avec des phases de très faible viscosité.

Dans quel sens tourne le noyau interne ?

Dans les deux sens selon l’époque, et le basculement est daté. Sur la fenêtre 1964-2021, la rotation du noyau interne par rapport au reste de la planète s’inverse aux alentours de 2010 : la graine tournait un peu plus vite que le manteau, elle tourne un peu moins vite depuis. Le résultat valide des mesures sismologiques antérieures qui restaient discutées.

Le noyau est-il le seul à voler des millisecondes ?

Non, et deux autres mécanismes sont déjà chiffrés à la milliseconde près. Le frottement des marées lunaires allonge la journée de 2,40 ± 0,01 milliseconde par siècle, sans interruption (PNAS, 15 juillet 2024). La fonte des glaces s’y ajoute : elle transporte de la masse des pôles vers l’équateur, élargit la Terre à la taille et freine sa rotation, comme une patineuse qui écarte les bras.

Cette contribution climatique tenait entre 0,3 et 1,0 milliseconde par siècle au XX^e siècle. Elle atteint 1,33 ± 0,03 milliseconde par siècle depuis deux décennies. Dans le scénario à fortes émissions, elle pourrait grimper à 2,62 ± 0,79 milliseconde par siècle en 2100, et dépasser la marée. Au rythme actuel de 1,33 milliseconde par siècle, il faudrait environ 75 000 ans pour que la journée gagne une seconde pleine. Mathieu Dumberry cosigne aussi cette étude-là.

Les ordres de grandeur se lisent côte à côte, à condition de regarder la colonne des échelles de temps.

Faut-il rajouter une seconde à nos horloges ?

Pas fin 2026, et la question elle-même pourrait disparaître avant 2035. Le bulletin C numéro 72, publié le 6 juillet 2026 par le centre d’orientation de la Terre de l’IERS, annonce qu’aucune seconde intercalaire ne sera introduite fin décembre. L’écart officiel entre temps universel coordonné et temps atomique international reste fixé à -37 secondes depuis le 1^er janvier 2017. Depuis 1972, le compteur s’est arrêté à 27 secondes ajoutées en 54 ans. Le bulletin est signé à l’Observatoire de Paris, par Christian Bizouard.

En 2022, la Conférence générale des poids et mesures a décidé d’augmenter l’écart toléré entre temps universel et temps atomique, en 2035 au plus tard. Objectif affiché : supprimer des discontinuités qui menacent les réseaux de télécommunications et d’énergie.