Den terrestriske dynamoen eller geodynamo er en fysisk modell som forklarer dannelsen av det jordbaserte magnetfeltet ved induksjon produsert av raske bevegelser av legeringer av jern og smeltet nikkel i den flytende delen av jordens kjerne sammenlignet, som en første tilnærming , til den av en rett magnet eller en magnetisk dipol . I motsetning til den indre kjernen (frøet) og den isolerende kappen , er den ytre metallkjernen således en leder ved opphavet til et svakt felt fordelt i henhold til konveksjonssykloner .
Selv om fenomenet er godt forstått eksperimentelt, er det ennå ikke veldig godt beskrevet av teorien. De betydelige variasjonene i magnetfeltet og dets reverseringer av polaritet over geologisk tid er gjenstand for eksperimentell modellering, og tar utgangspunkt i målingen av variasjoner i jordens magnetfelt. Disse målingene kommer fra observasjonen av magnetiseringen av marine sedimenter i de forskjellige havbassengene.
Det antas at opprinnelsen til jordens magnetfelt er basert på dynamoen . En elektrisk strøm opprettes i en ledende sløyfe som beveger seg i et magnetfelt: dette er dynamoeffekten. Det er en konvertering av mekanisk energi til elektromagnetisk energi. Motsatt produserer en strøm i en ledende sløyfe et magnetfelt. En strøm produserer et felt, en variant av felt produserer en strøm, men uten et innledende felt og strøm, kan dynamoeffekten starte og stabilisere seg? (en strømfluktuasjon som induserer en feltfluktuasjon som forsterker strømmen, etc.). Dette er gjenstand for nylige eksperimenter i feltet hvor vi studerer oppførselen til virvelstrømmen (kalt "" von Karman "") av en ledende væske (flytende natrium).
VKS-eksperimentet ( Von Karman Sodium, ENS-Paris, ENS-Lyon og CEA-Saclay samarbeid) ble utført i 2006 på CEA Cadarache , i Frankrike . Det har vist det spontane utseendet til et magnetfelt i en turbulent ledende væske. Fenomenet reproduserer hovedegenskapene til den terrestriske dynamoen med en respektert størrelsesorden. Terskelen for utseendet til dynamoeffekten tilsvarer et magnetisk Reynolds-tall (Rm) på 30. Den Rm-Rmkritiske overgangen er av superkritisk type, i betydningen av klassifiseringen av bifurkasjoner.
Det er ved dette eksperimentet det også ble observert for første gang i laboratoriet, i den veldig turbulente strømmen av flytende natrium satt i motrotasjon av propellene , reverseringer av magnetfeltet som ligner på det jordbaserte magnetfeltet. Disse eksperimentene skal gi en bedre forståelse av dynamikken til kosmiske magnetfelt.
Tilknyttede vitenskapelige artikler:
- observasjon av dynamoeffekten: " Generation of a Magnetic Field by Dynamo Action in a Turbulent Flow of Liquid Sodium ".
- observasjon av feltreversering: " Magnetfeltrevers i en eksperimentell turbulent dynamo ".
Mer kolossalt, med 3 tonn smeltet natrium og 1 MW mekanisk kraft tilført systemet; geometri med to nestede sfærer (derfor nærmere virkeligheten): men den termiske energien må evakueres: store kjøleoljerør.