Jeudi 22 septembre
Résumé :
Il est connu depuis Siemens et Wheatstone qu’un processus d’instabilité peut être mis à profit pour
produire un courant électrique à partir de travail mécanique. Larmor a proposé en 1919 un mécanisme
similaire afin d’expliquer le champ magnétique du soleil à partir du mouvement d’un fluide conducteur
de l’électricité. Ce n’est qu’au début des années 70 que les premiers écoulements simples susceptibles
d’amplifier un champ magnétique ont été étudiés analytiquement. L’observation expérimentale de
dynamos fluides à partir de ces écoulements n’a eu lieu qu’en 2000. Quelques années plus tard, l’étude
d’un écoulement fortement turbulent de sodium liquide a permis de mettre en évidence quelques effets
des fluctuations de vitesse sur le processus de génération du champ magnétique et de reproduire en
laboratoire le phénomène de renversement du champ magnétique.
Nous débuterons ce cours par quelques résultats relatifs à l’observation du champ magnétique dans
divers objets astrophysiques. Nous présenterons ensuite les équations de la magnéto-hydrodynamique
et discuterons les mécanismes d’amplification du champ magnétique.
Le deuxième cours sera consacré à la présentation des résultats expérimentaux obtenus par les trois
dispositifs ayant permis la génération de champ magnétique à ce jour. Quelques lois d’échelle relatives
à la densité d’énergie magnétique engendrée et à la puissance dissipée par effet Joule seront discutées.
Le troisième cours abordera les aspects liés à la simulation numérique de dynamos naturelles et
expérimentales. Nous présenterons les principaux résultats obtenus à l’aide de cette approche, en
discuterons les limitations et les comparerons aux observations et aux modèles théoriques.
Dans le quatrième cours, nous présenterons une discussion de l’effet des fluctuations turbulentes sur
le seuil de l’effet dynamo et la saturation du champ magnétique engendré. Enfin, nous terminerons par
la modélisation du phénomène de renversement du champ magnétique à partir de systèmes dynamiques
obtenus par arguments de symétrie.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Fête de la Science 2018 