Abstract FR:

Apres avoir passe en revue les arguments en faveur de la convection bi-couches du manteau, nous presentons l'etude experimentale et numerique du comportement d'un systeme bi-couche en convection. Nous avons vu que les proprietes de l'interface controlent le couplage. Avec une viscosite d'interface, le couplage thermique (courant chaud au-dessus d'un courant chaud) est plus stable que le couplage mecanique (courant chaud au-dessus d'un courant froid). D'autre part, nous avons observe de nombreux regimes no-stationnaires avec des solutions oscillatoires pres du seuil de convection. La richesse des regimes et la sensibilite du systeme bi-couches ne nous permettent pas de deduire un resultat simple pour le systeme tres complexe que constitue le manteau. En s'appuyant sur la geostrophie du noyau liquide terrestre, nous avons pu modeliser la convection thermique du noyau (sans champ magnetique) par la convection thermique d'un liquide (eau) entre deux spheres en rotation elevee dans un laboratoire terrestre. La convection est structuree en colonnes-vortex paralleles a l'axe de rotation du systeme. Au seuil de convection, les colonnes forment un collier autour de la graine. Au-dela du seuil (plus de trois fois critique), la periodicite est perdue et les colonnes interagissent chaotiquement tout en gardant leur rigidite. Les proprietes de l'ecoulement observe sont compatibles avec les resultats du geomagnetisme. Pour finir, nous introduisons le nombre de braginski. C'est le rapport des flux de matiere convectifs, thermique et compositionnel