Physique : Terre et planètes

ECTS: 6

Responsable de l'UE : Stéphane Labrosse

Enseignants : Éric Debayle, Stéphane Labrosse, Chloé Alder, Adrien Morison

Langue des cours : Anglais ou français selon les étudiants et étudiantes inscrit.e.s

Type d'enseignements : 60h de CMs et TDs

Prérequis de L3 :

UE ouverte aux étudiants de physique

Sismologie : Éric Debayle et Chloé Alder - 30 heures

Généralités sur les séismes, les ondes sismiques et les sismomètres.
Contraintes et déformations
Les ondes sismiques
Les lois de Snell-Descartes
Coefficients de réflexion et de transmission d'une onde plane
Rais dans une Terre sphérique
Ondes de surface et modes propres

Attendus : une maitrise des principes de bases de la sismologie : comprendre les lien entre propagation des ondes sismique et sismogrammes, savoir relier les lois de propagation avec les hodochrones, connaître les traits caractéristiques des ondes de volumes, des ondes guidées et des ondes stationnaires...

Sujets TD :

Géodynamique : Stéphane Labrosse et Adrien Morison – 30 h

Transport de chaleur conductif

Rappels sur la loi de Fourier et l'équation de la conduction de la chaleur.
Solutions stationnaires et modèles simplistes de Terre.
Refroidissement d'un demi-espace infini et structure thermique de la lithosphère océanique.
Conduction dans la lithosphère continentale.
Perte de chaleur totale de la Terre.

Convection thermique dans les manteau planétaires

Rappel des équations de conservation dans l'approximation de Boussinesq.
Nombre Rayleigh par analyse aux dimentions. Stabilité linéaire pour le démarrage de la convection de Rayleigh-Bénard.
Convection d'amplitude finie. Étude phénoménologique des différents régimes. Mise à l'échelle du transfert de chaleur par différentes approches.

Évolution thermique de la Terre et des planètes telluriques

Contraintes sur la structure thermique de la Terre primitive.
Modèles paramétrés d'évolution thermique utilisant des lois d'échelles de la convection dans le manteau.
Notions sur la thermodynamique du noyau et évolution couplée noyau-manteau.

Attendus : Une maîtrise des principes de base en thermodynamique et dynamique des fluides et de leur application à la Terre interne.