« Planetary dynamo features inferred from rapid core dynamics and mantle control »

La soutenance d'Habilitation à Diriger des Recherches intitulée « Planetary dynamo features inferred from rapid core dynamics and mantle control » sera présentée par M. Hagay AMIT le jeudi 25 janvier 2018 à 14h, Amphi Pasteur, bâtiment 2 de l'UFR Sciences et Techniques,

Résumé : Les champs magnétiques planétaires sont générés par l'effet dynamo dans leurs intérieurs profonds. Dans le cas de planètes telluriques ces dynamos proviennent des mouvements convectifs dans les noyaux extérieurs de métal liquide. Les mesures de champs magnétiques planétaires peuvent donc fournir des informations vitales sur la dynamique, structure interne et évolution des planètes. Le champ géomagnétique varie sur différentes échelles de temps. Les échelles de temps les plus fondamentales de la dynamique du noyau sont le temps caractéristique d'advection magnétique de ~ 60 yr et le temps caractéristique de diffusion magnétique de ~ 30 kyr (e.g. Holme, 2007). Les observations révèlent plusieurs échelles de temps supplémentaires, depuis changements abrupts appelés secousses géomagnétiques (ou «jerks») qui se produisent pendant ~ 1-2 yr (Alexandrescu et al., 1996), à la durée des inversions de ~ 5-10 kyr, jusqu'à durée des superchrons de 40 Myr (e.g. Merrill et al., 1998). Ma recherche couvre diverses échelles de temps de la dynamique du noyau. La dynamique rapide du noyau, caractérisée par des échelles de temps de 10s à 100s yr, est étudiée par l'analyse de modèles de la variation séculaire géomagnétique (SV). Ces études comprennent des inversions de vitesse au sommet de noyau et des déductions additionelles de la SV géomagnétique. Parce que le champ géomagnétique est dominé par sa composante dipolaire, une implémentation spéciale implique l'étude les changements du dipôle. Sur échelles de temps millénaires, la dynamique du noyau est étudiée par l'analyse des taches de flux intenses qui apparaissent dans les modèles de champs archéomagnétiques. Structures persistant sur des périodes de Myr sont explorées en invoquant le contrôle de manteau sur les dynamos planétaires. Dans ces études, différents modèles de flux de chaleur hétérogène à la frontière noyau-manteau (CMB) sont imposées à la limite extérieure de simulations numériques de dynamo pour reproduire les observations liées aux dynamos de la Terre, Mars et Mercure. Enfin, sur la plus longue échelle de temps 100s Myr, la fréquence variable de inversions paléomagnétiques est modélisée en utilisant des dynamos numériques avec évolution du flux de chaleur à la CMB.

Le jury est composé de :
Philippe Cardin, directeur de recherche, Isterre Grenoble - rapporteur
Thierry Alboussiére, directeur de recherche, ENS Lyon - rapporteur
Andy Biggin, Professeur, University of Liverpool UK - examinateur
Alexandre Fournier, Professeur, IPGP - rapporteur
Benoit Langlais, directeur de recherche, LPG Nantes - examinateur