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Univ. Paris-Saclay
Convection dans les fluides complexes: du laboratoire à la dynamique des planètes
Anne Davaille
FAST, Universit Paris-Sud, Orsay, France
Mercredi 18/09/2013, 11:00
SPEC Salle Itzykson, Bât.774, Orme des Merisiers

L'evolution de la Terre et de son refroidissement depuis son accretion jusqu'a nos jours reste une
des questions fondamentales des Sciences de l'univers. Comprendre l'histoire de notre planete, et
ses di erences par rapport aux autres planetes, est une etape-clef pour comprendre l'origine et la
preservation de la vie. Le refroidissement seculaire d'une planete, de m^eme que les phenomenes
de surface tels que tectonique des plaques, volcans et tremblements de terre, sont principale-
ment contr^oles par l'existence et la geometrie des mouvements convectifs a l'interieur de son
manteau solide (sur Terre, les 3000 kms de roche solide sous nos pieds). La morphologie et les
caracteristiques de la convection dependent fortement des proprietes physiques du manteau et en
particulier de sa rheologie.
Nous avons etudie a l'aide d'experiences de laboratoire les caracteristiques de la convec-
tion thermique dans les
uides visqueux de rheologie complexe (dependant fortement de la
temperature, avec contrainte seuil, fragile). Le developpement de nouvelles techniques de vi-
sualisation (cristaux liquides, PIV) nous permet de suivre in situ les champs de temperature et de
vitesse. A haut nombre de Rayleigh, des variations importantes de viscosite avec la temperature
permettent la generation de plusieurs echelles de convection. Elles pourraient donc expliquer la
diversite du volcanisme observe sur Terre. Par contre c'est le caractere complexe de la rheologie
(seuil, elastique, fragile) qui est essentiel pour produire la Tectonique des Plaques. La dynamique
des planetes a donc beaucoup a apprendre de la physique de la "matiere molle".

Contact : Sebastien AUMAITRE

 

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