Contraintes gravimétriques, magnétiques et géodésiques sur la dynamique du noyau fluide

Gravimetric, magnetic and geodetic constraints on the dynamics of the fluid core

• Auteur / Autrice : Hugo Lecomte
• Direction : Séverine Rosat, Mioara Mandea-Alexandrescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'environnement
• Date : Soutenance le 25/10/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Terre Environnement (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Panet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marianne Greff, Olivier de Viron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Panet, Philippe Cardin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomagnétisme

Terre -- Noyau

Gravimétrie (géophysique)

Astronautique en géodésie

Mots clés libres

Géodésie spatiale

Champ de gravité variable

Gravimétrie satellitaire GRACE (-FO)

Noyau de la Terre

Géomagnétisme

Gravito-élasticité

Space geodesy

Time variable gravity

Space gravimetry GRACE(-FO)

Earth's core

Geomagnetic field

Gravito-elasticity

Résumé

Cette thèse explore la dynamique du noyau terrestre en analysant les champs gravimétriques et magnétiques. Les mouvements convectifs du noyau fluide, générant le champ magnétique, subissent des perturbations, provoquant des variations de densité et de pression qui entraînent des variations du champ de gravité. Ce travail approfondit l'observabilité des signaux de la Terre interne par rapport aux signaux de surface (hydrologie, atmosphère, ...) et aux incertitudes des données gravimétriques spatiales. Il propose des méthodes d'interpolation améliorant la qualité des séries temporelles du champ de gravité. L'analyse des processus internes, combinant champs magnétiques, variations de la durée du jour et gravité, offre de nouvelles estimations des variations de masse à l’intérieur de la Terre. Les résultats soulignent la complexité de l'étude gravimétrique du noyau et proposent des pistes pour avancer dans cette compréhension.

This thesis explores the dynamics of the Earth's core by exploring gravity and magnetic fields. The convective motions of the fluid core, which generate the magnetic field, are subject to perturbations, causing variations in density and pressure that lead to variations in the gravity field. This work investigates the observability of internal Earth signals in relation to surface signals (hydrology, atmosphere, etc.) and the uncertainties of space-based gravity data. It proposes interpolation methods to improve the quality of gravity field time series. The analysis of internal processes, combining magnetic fields, length-of-day variations and gravity, offers new estimates of mass variations in the Earth's interior. The results underline the complexity of the gravimetric study of the Earth's core, and suggest ways forward in this understanding.