IV. La Dynamique des fluides du noyau terrestre

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IV. La Dynamique
des fluides du noyau
terrestre
Le champ magn
Le champ magné étique Terrestre tique Terrestre
•Ne peut pas être créé par un aimant.
(Température de Curie)
•Principalement dipolaire.
(Observations de surface)
•S’inverse.
(Etudes paléomagnétiques)
Quel processus pour
Quel processus pour
cr
créé éér run champ magn un champ magné étique? tique?
LA DYNAMO
LA DYNAMO

2
2
Qu
Qu’ ’est ce qu est ce qu’ ’une dynamo ? une dynamo ?
Syst
Systè ème physique permettant me physique permettant
de transformer
de transformer
de l
de l’é ’énergie m nergie mé écanique en canique en
é
énergie magn nergie magné étique tique
et vice
et vice- -versa. versa.
E
EC
CE
EB
B
DYNAMO
DYNAMO
«
«Bio Bio- -dynamo dynamo » »
E
EC
CE
EB
B
DYNAMO
DYNAMO

3
3
La dynamo disque:
La dynamo disque:
Un premier mod
Un premier modè èle simple de dynamo le simple de dynamo auto auto- -entrenue entrenue. .
i
iinduit
induit H
Hinduit
induit
Les ingr
Les ingré édients d dients d’ ’une dynamo: une dynamo:
•
•Un milieu conducteur Un milieu conducteur
•
•Un mouvement appropri Un mouvement approprié é
•
•Un champ magn Un champ magné étique d tique d’ ’origine origine
Le noyau liquide: Fer
Le noyau liquide: Fer
La dynamo terrestre:
La dynamo terrestre:
Convection !
Convection !- -Pr Pré écession ? cession ?
Le champ magn
Le champ magné étique solaire tique solaire

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4
Les moteurs de la convection:
Les moteurs de la convection:
Cristallisation de la graine:
Cristallisation de la graine:
•
•Lib Libé ération d ration d’é ’él lé éments l ments lé égers: gers:
Convection compositionnelle
Convection compositionnelle
•
•Lib Libé ération de chaleur: ration de chaleur:
Convection thermique
Convection thermique
Mise en mouvement du fluide
Mise en mouvement du fluide
conducteur sous l
conducteur sous l’ ’effet de la force effet de la force
d
d’ ’Archim Archimè ède de
Les outils pour aborder le probl
Les outils pour aborder le problè ème: me:
Etudes th
Etudes thé éoriques oriques
Etudes num
Etudes numé ériques riques
Etudes exp
Etudes expé érimentales rimentales

5
5
Les
Les é équations du probl quations du problè ème: me:
Conservation du moment,
Navier stokes.
Conservation de la masse,
fluide incompressible.
Equation de l’induction,
Description de l’évolution
du champ magnétique.
Equation de la
chaleur,description de
l’évolution de la
température
Laplace
Laplace-
-Lorentz
Lorentz
Induction
Induction
Advection
Advection
Archim
Archimè
ède
de
Navier Stokes:
Navier Stokes:
uBjgpu)u.u(
t
ur
r
r
r
r
r
r
r
rr
r
∆µ+×+ρ∆+∇−=×ωρ+∇ρ+
∂
∂
ρ2
Coriolis
Forces de Laplace-Lorentz,
Couplage avec l’équation d’induction
Archimède,
Couplage avec l’équation de la température
∆
ρ
=−
α
ρ
0∆T