Les mouvements du noyau terrestre comme vous ne les avez jamais vus !

Alerte presse publiée par le CNRS le 30 juin 2017

Bouclier qui nous protège du vent solaire, le champ magnétique terrestre est utilisé comme repère d’orientation par les avions, les vaisseaux spatiaux et même pour guider les forages profonds. Il est donc essentiel de mieux comprendre la physique du champ magnétique de notre planète, produit essentiellement sous l’effet des mouvements du fer liquide dans le noyau externe, 3000 km sous nos pieds [1]. Mais les observations nous renseignent uniquement sur les phénomènes se produisant à la surface du noyau, et les expériences en laboratoire [2] sont difficiles à mettre en œuvre. Reste la modélisation numérique.

Des chercheurs d’ISTerre et de l’IPGP [3] viennent de réaliser les simulations numériques les plus détaillées à ce jour de ces mouvements et du champ magnétique résultant, et de leurs variations sur quelques centaines d’années. Ces modélisations en haute définition reproduisent un grand nombre de phénomènes observés (par exemple des tornades polaires, à la surface du noyau – voir illustration), tout en les associant à la dynamique profonde du noyau. Elles ont été rendues possibles grâce à un important travail d’optimisation du code informatique, et à la répartition du calcul sur 16 000 processeurs des supercalculateurs du GENCI [4]

Prochaine étape : étendre ce genre de simulations à l’échelle des temps géologiques, afin de mieux comprendre l’inversion des pôles magnétiques, dont la dernière remonte à 780 000 ans.

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Vidéo disponible en suivant le lien
Légende : Evolution des températures dans le noyau externe (en rouge : température élevée ; en bleu : température plus faible) sur quelques centaines d’années. Ce sont les différences de température qui mettent en mouvement le métal liquide (des panaches chauds s’élèvent et les masses refroidies descendent, comme dans une casserole d’eau bouillante). Crédit : Nathanaël Schaeffer

Source

Turbulent geodynamo simulations : a leap towards Earth’s core, Nathanael Schaeffer, Dominique Jault, Henri-Claude Nataf et Alexandre Fournier. Geophysical Journal International, 2017. DOI : 10.1093/gji/ggx265

Cette actualité est également relayée par

– l’institut national des sciences de l’Univers du CNRS (INSU)
– l’Université Grenoble Alpes (UGA