Description du sujet de thèse

En se basant sur les observations géophysiques, il est possible de contraindre les dissipations actuelles dans les noyaux liquides de la Terre et de la Lune. Mais ces dissipations mesurées, censées être prédominantes près des limites du noyau fluide, ne concordent pas avec les derniers modèles dynamiques. Ces deux mesures déconcertantes peuvent être attribuées aux limitations de nos modèles : nous savons peu de choses sur les contraintes aux frontières générées par un écoulement turbulent en rotation en présence d'effets de flottabilité et topographiques. Au-delà des noyaux planétaires, de tels modèles sont pertinents pour les écoulements océaniques et atmosphériques, où ces effets modifient la contrainte sur le plancher océanique.
Le groupe ERC THEIA conçoit une installation expérimentale, où un réservoir tourne rapidement et est rempli d'eau salée de densité variable (créant un profil de densité). Cette installation sera construite avant le début du doctorat et fournira une base solide pour une expérience à plus grande échelle, d'un diamètre d'environ 2,4 mètres (qui sera construite plus tard, au cours de la thèse de doctorat associée 2024-2027). L'étudiant réalisera des expériences en laboratoire dédiées, complétées par des modèles numériques et théoriques, pour étudier les effets topographiques et de flottabilité.
Ce sujet de recherche est directement lié au sujet général "couplage topographique" étudié au sein du groupe Géodynamo. L'étudiant, avec des compétences en mécanique des fluides et/ou en géophysique, collaborera naturellement avec d'autres membres de l'équipe, par exemple sur les aspects théoriques avec R. Monville, D. Jault ou J. Vidal.

Contexte de travail

Le Centre national de la recherche scientifique est une institution de recherche parmi les plus importantes au monde. Pour relever les grands défis présents et à venir, ses scientifiques explorent le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.
La thèse s'effectuera au sein du laboratoire ISTerre dans l’équipe Géodynamo, composée d’une 15e de personnes.
L'ISTerre est une Unité Mixte de Recherche de l'Université Grenoble Alpes, CNRS, USMB, IRD et Université Gustave Eiffel, située 1381 rue de la Piscine 38400 Saint-Martin d'Hères et sur le Campus Scientifique du Bourget du Lac.
Elle fait partie de l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) et du Pôle de recherche PAGE de l'Université Grenoble Alpes (UGA). Son effectif est de 300 personnes environ pour un budget annuel moyen de 7 M€. Elle est organisée autour de 9 équipes de recherche et de services, l'objectif scientifique étant l'étude physique et chimique de la planète Terre, tout particulièrement en se concentrant sur les couplages entre les observations des objets naturels, l'expérimentation et la modélisation des processus complexes associés. ISTerre assure également les missions d'observations de la Terre solide, héberge et maintient des parcs nationaux d'instruments géophysiques, ainsi qu'un centre de données.
L'école doctorale de rattachement sera STEP : Sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes.

Contraintes et risques

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Informations complémentaires

Le candidat devra être titulaire d'un Master 2 en turbulences.
Les compétences attendues sont les suivantes : mécanique des fluides (turbulence, simulations numériques, expériences de laboratoires), développement en Python, écriture en LaTeX.