Anisotropie au niveau du noyau

[inviteb54cf757]

Bonjour, je me permet de poster ce message perso que je viens de recevoir ... au cas où quelqu'un veut rajouter quelque chose.

Bonsoir,

Je voudrais comprendre une chose sur l'anisotropie au voisinage du noyau interne de la terre.
1) Est ce l'anisotropie signifie que les ondes sismiques sont deviées au voisinage de la graine donc elles ne traversent pas la graine?

2) Ou bien elles sont deviées mais une partie reussissent a traverser cette graine.

Priere aidez-moi svp merci

tout d'abord essais de poster sur le forum et de ne pas m'envoyer un messg privé! Beaucoup plus de gens vont lire le post et tu va pouvoir avoir des réponses plus variées


Pour répondre à ta question, disons que l'anisotropie signifie que la propriété considérée est dépedante de la direction ... En sismologie on considère des ondes élastiques qui sont en quelque sorte des champs de déplacements (voir de vitesse de déplacement... suivant l'instrumentation utilisée). Ainsi, pour résumer, en élasticité on dit qu'un milieu est anisotrope lorsque il ne se déforme pas de la même manière suivant les directions selon lesquelles sont appliquées les contraintes ... la loi de hooke qui est valable pour un milieu homogène isotrope n'est donc plus valable et on obtient des choses beaucoup plus compliquées avec beaucoup plus de coefficients élastiques.

Ce qu'il faut comprendre c'est qu'il ne faut pas confondre l'anisotropie et l'hétérogénéité. On peut avoir un milieu homogène (avec une densité constante) qui est cependant anisotrope.
voilà pour la petite partie sémantique ...


Ensuite pour le noyau :
Le noyau externe est liquide donc les ondes S ne passent pas... je te cite un de mes précédent posts si tu veux savoir pourquoi :

dans un milieu homogène isotrope tu as

et
avec les coef. de lamé , et la densité (masse volumique en réalité mais on l'appelle densité en géophysique)

carractérise la compressibilité du milieu.

apparait comme une resistance du milieu au cisaillement...

note bien que la densité (ou la masse volumique) étant au dénominateur, il est complètement faux de dire que la vitesse augmente avec la densité. Ainsi, si et sont constants, la vitesse décroit avec l'augmentation de la densité.

Alors, on peut se dire que c'est byzarre car comme la densité augmente avec la profondeur, les vitesses devraient diminuer!!
En réalité, ce qui se passe dans la terre, c'est que les paramètres et augmentent plus vite que avec l'augmentation de pression (c'est à dire quand on s'enfonce dans la terre) d'où l'augmentation de vitesse que l'on observe indépendament dans chaque couche.

dans le cas d'un fluide on a car on n'a pas de cizaillement possible. d'où Vs=0 et la diminution de Vp quelque soit la densité considérée au niveau la couche D''.
On a donc pas d'ondes S qui se propagent dans le noyau externe, et les ondes P présentent une vitesse beaucoup moins importante que dans la graine et le manteau inférieur.

donc seulles les ondes P passent dans le milieu liquide car il n'y a pas de cizaillement dans un milieu liquide et les ondes S réaparaissent dans la graine (par un phénomène de conversion des ondes P en ondes S au niveau de l'interface de Lehman).

comme la vittesse des pndes P est plus lente dans le noyau externe ... l'incidence de celles-ci par rapport à la verticale va diminuer . C'est la loi de Snell-descarte http://fr.wikipedia.org/wiki/Lois_de_Snell-Descartes).

tu as donc 2 choses très simples :

Une onde réfléchie ... elle viens du manteau elle se réfléchie sur la couche D'' et elle remonte avec la même incidence.

Une onde transmise dans le noyau avec :



en considérant Vm, , Vn et respectivement les vitesses et les incidences par rapport à la verticale des ondes dans le manteau et transmises dans le noyau.
On voit que si Vn<Vm alors
Autrement dit dès qu'une onde fais un "raze motte" au dessus du noyau, elle est transmise tout de suite avec une incidence plus faible (bien entendu elle est également réfléchie).

C'est ce qui explique le fait qu'il existe une zone d'ombre ... où pour un séisme donné, les ondes ne passent pas... et on a toute une partie du globe où on ne voit pas arriver d'ondes directes.
...

j'espère répondre a la question... on trouves toutes ces info un peu partout dans la litérature.
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[invitecc7891ee]

Bonjour,
juste une précision sur la masse volumique, elle est souvent appelée densité à tord car en anglais elle se dit "density", mais qu'on ne s'y trompe pas, la densité n'a pas d'unité alors que la masse volumique en a une.

[inviteb54cf757]

tout à fait ... mais en sismologie le terme densité désigne systématiquement la masse volumique ... cela s'explique par le fait que dans ce domaine de la physique la "vraie densité" n'a aucun intéret (l'eau pure n'a jamais besoin d'être prise pour référence).