Thème n° 6 : Génération de champ magnétique par effet dynamo

Bonjour tout le monde !

Cette semaine voici de quoi intéresser les gens qui se posent des questions sur le fonctionnement interne de la Terre et plus généralement des astres, en particulier sur le champ magnétique qu'ils produisent.


“Génération de champ magnétique par effet dynamo : l'expérience VKS” par Nicolas Mordant (http://www.lps.ens.fr/recherche/physique-non-lineaire/).

L'effet dynamo génère du champ magnétique par conversion en énergie magnétique de l'énergie mécanique d'un écoulement de fluide conducteur. Ce mécanisme est très probablement à l'origine du champ magnétique des objets astrophysiques (planètes, étoiles, galaxies etc...). Reproduire ce phénomène en laboratoire avec des métaux liquides ou en simulation numérique avec des paramètres physiques proches de la réalité pose un certain nombre de problèmes pratiques que je décrirai. Je présenterai l'expérience VKS (collaboration ENS, ENS Lyon, CEA Saclay) qui met en œuvre du sodium liquide et qui a permis d'observer la génération d'un champ magnétique par effet dynamo en septembre 2006. Je présenterai les caractéristiques de différents régimes de dynamo observés. On a observé toute une variété de régimes dynamiques de renversements de champ magnétique dont certains ne sont pas sans rappeler les observations du champ géomagnétique.

Jetez un coup d'oeil au lien pour ceux que ça intéresse, sur la page MHD vous avez des vidéos de séminaires sur cette manip.

Voilà pour le bref aperçu, et si vous voulez un peu de lecture :

Mordant2
Mordant3

Je vous mets 2 rapports différents, le deuxième est je trouve moins compliqué, mais moins complet et plein de coquilles, donc comme ça vous avez le choix.

Ce thème est particulirement intéressant puisqu'il concerne la tentative de reproduction en labo d'un champ magnétique du même type que celui produit par notre planète via la mise en rotation de métal liquide, ce qui permet bien sûr de comprendre mieux la structure interne du globe, mais aussi comme vous le verrez si vous lisez (^^), d'arriver à reproduire un phénomène assez mystérieux dont on sait qu'il a eu dans le passé de notre monde une grande importance : les renversements réguliers de la polarité du champ magnétique terrestre.

Encore un sujet intéressant ! Merci R1 !!! C'est dommage que je manque de temps et que je manque de connaissances pour tout comprendre.

J'ai deux questions à ce sujet :
1) Pourquoi le champ magnétique terrestre s'inverse de temps en temps ?
2) Comment on peut dater ces changements grâce au paléolitisme ?

Alors le pourquoi exact je ne peux pas trop te répondre, je crois que ça reste assez mystérieux, le truc justement c'est qu'avec ces manips ils ont réussi à reproduire un régime de ce type en labo, donc comme c'est assez récent ceux qui ont fait la manip ont sûrement commencé à en tirer des conclusions sur l'explication des retournements, mais je serais bien incapable de t'en donner une (je ne sais pas s'il en existe une qui puisse s'expliquer "concrètement", avec les mains).
Sinon l'histoire de datation il me semble que ça fonctionne sur le fait que les roches qui ont des propriétés magnétiques, lorsqu'elles sont refroidies, figent une aimantation persistante (les dipôles portés par les particules de roches sont plus ou moins alignés selon une direction) qui correspond à l'orientation du champ magnétique terrestre. En analysant l'aimantation des roches tu vas trouver une couche aimantée dans un sens puis une épaisseur sans doute un peu brouillée et après une couche aimantée en sens inverse etc , d'où tu peux en déduire les retournements du champ terrestre en fonction de l'âge de formation des roches.

OK, merci R1 !!! Ca me rapelle de vaques souvenirs de lycée ta réponse. ^^

Bon j'avoue que là, j'ai lu que l'intro et la conclusion parce que le reste je ne comprends absolument rien ! D'ailleurs, j'ai pas compris ce que signifie écrantage dans la conclusion. C'est quoi ?

Alors là j'ai peur de te dire des conneries. De ce que j'ai compris c'est que pour que ça marche il faut que tu aies une couche de sodium inerte autour du compartiment expérimental, et donc que pour qu'il soit vraiment inerte il faut que le champ magnétique créé à l'intérieur ne l'atteigne pas, et donc que les disques (qui sont situés entre les deux) écrantent les champs produits dedans, c'est pour ça qu'on prend soit du fer pur soit un isolant. J'espère juste que je ne dis pas n'importe quoi ^^