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Géophysique : dynamique du manteau et du noyau

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S3b

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

24h Cours
10h TD

Responsable :

Nicolas Coltice

Université Claude Bernard Lyon 1, Laboratoire de Sciences de la Terre

Intervenants :

Nicolas Coltice
Nicolas Gillet

Objectif

L'intérieur de la Terre est composé d'un manteau rocheux proche de sa température de fusion, et d'un noyau dont la partie externe est un océan profond de métal liquide. Ces enveloppes du globe restent inaccessibles aux observations directes. Leurs dynamiques sont pourtant à l'origine de phénomènes naturels majeurs : les tremblements de Terre, les volcans, la dérive des continents, la génération du champ magnétique, les variations de la durée du jour. Il s'agit dans cette unité d'enseignement d'acquérir les fondamentaux de la physique permettant de décrire la dynamique du manteau et du noyau terrestre, et de manipuler les modèles pour comprendre les observations géophysiques de premier ordre et proposer des scénarii d'évolution à long terme des planètes.

Plan du cours

Le cours se divise en deux parties : la dynamique des manteaux planétaires, proposée par l'équipe de géodynamique de Lyon, et la dynamique du noyau terrestre proposée par l'équipe Géodynamo de Grenoble. La partie "manteau" détaille les observations géophysiques, la thermo-mécanique du manteau, la convection d'un système à rhéologie complexe, la dynamique interne d'une planète jeune. Elle sera accompagnée de travaux pratiques utilisant des modèles numériques. La partie noyau expose les observations magnétiques, la dynamique d'un fluide conducteur en rotation, la théorie dynamo. Une visite des infrastructures des laboratoires relatives aux questions traitées sera réalisée (expérience dynamo DTS, synchrotron ESRF notamment).

Pré-requis

Bonne connaissance de la physique classique (mécanique des milieux continus, mécanique des fluides, thermodynamique, électromagnétisme).

Modalité de l'examen

Examen écrit final (50%) et projet de modélisation (50%)

Mots Clefs

Mécanique des milieux continus, convection, rhéologie, magnétohydrodynamique, fluides en rotation, tectonique des plaques, géomagnétisme