Mélange d’un noyau liquide planétaire

Master, 4-6 mois

La formation d’une planète peut créer en son centre (par différenciation) un noyau liquide stratifié en densité de façon stable. Il a par exemple pu en être ainsi pour la Terre ou la Lune. Pourtant, l’analyse paléomagnétique de roches anciennes nous apprend qu’un fort champ magnétique de grande échelle (dynamo) était présent sur la Terre et la Lune primitive. Il y avait donc des écoulements suffisamment vigoureux au sein de leurs noyaux liquides respectifs, en dépit de cette possible stratification.

Lors de ce stage, nous proposons d’explorer une solution alternative aux grands impacts planétaires, solution habituellement invoquée pour expliquer le mélange des noyaux stratifiés. Pour ce faire, l’étudiant utilisera le code XSHELLS, développé dans l’équipe par N. Schaeffer, et étudiera l’impact de la force centrifuge sur la stratification. Cette force, qui est presque toujours négligée dans ces simulations, a été implémentée dans le code et permettra de générer un écoulement barocline susceptible de mélanger le fluide. L’idée est de caractériser l’efficacité du mélange pour différents paramètres, puis d’extrapoler les résultats aux planètes.

Nous recherchons un candidat ou une candidate à l’aise avec la physique et désirant mener des simulations . Il/Elle devra se familiariser avec un code déjà existant. Il/elle travaillera à ISTerre, en étroite collaboration avec des membres de l’équipe de recherche « géodynamo », tels que N. Schaeffer ou R. Deguen.