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Inversions magnétiques

Faites s’ouvrir une dorsale depuis six millions d’années jusqu’à aujourd’hui à 20 mm/an et regardez la croûte la quitter en bandes, normales et inverses, chacune aussi large que la vitesse d’expansion fois le chron où elle est née, de sorte que la bande de Brunhes mesure 15,6 km sur chaque flanc et que tout le motif est en miroir autour de l’axe. Lisez le profil du magnétomètre, somme des anomalies de couche mince de toutes les bandes, symétrique autour de la dorsale ; doublez la vitesse et bandes et profil s’étirent avec elle ; traînez le capteur deux fois plus haut et les anomalies se fondent l’une dans l’autre. La table des chrons et les largeurs de blocs sont les formes fermées.

Inversions magnétiques — Image réelle de l’application
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Ce qui se passe

Une dorsale médio-océanique s’ouvre à la demi-vitesse tandis que le champ suit une table de polarité des six derniers millions d’années, de sorte que la croûte de chaque flanc porte des blocs de magnétisation alternée de largeur demi-vitesse fois durée du chron, en miroir autour de la dorsale ; l’horloge du modèle court de six millions d’années en arrière jusqu’au présent. Un magnétomètre à 3 km au-dessus de la couche de 500 m magnétisée verticalement à 5 A/m lit l’anomalie de couche mince sommée B_z = (μ_0·M·t/2π)·Σ s·[(x − x_1)/((x − x_1)² + h²) − (x − x_2)/((x − x_2)² + h²)] : le profil est symétrique, s’étire avec la vitesse et se lisse avec la hauteur du capteur. Une seconde d’expérience vaut un million d’années.

À essayer

Regardez les bandes croître depuis l’axe et le profil suivre ; doublez la demi-vitesse ; élevez le capteur et voyez les anomalies se fondre ; lisez la largeur de Brunhes contre vitesse fois durée.

Le modèle et ses limites

Table de polarité simplifiée, magnétisation verticale d’intensité et d’épaisseur uniformes, couche bidimensionnelle, pas de zones de transition ni de sédiments. Les valeurs de champ sont celles du modèle de couche mince.

Équations du module
Équations
x_j = v·(a_j − a_ridge),  Δx = v·Δa
B_z(x) = (μ_0·M·t/2π)·Σ s_j·[(x − x_1)/((x − x_1)² + h²) − (x − x_2)/((x − x_2)² + h²)]
B_z(−x) = B_z(x)
B_scale = μ_0·M·t/(2π·h)

Autres expériences

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Rebond glaciaire — Image réelle de l’application

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Rebond glaciaire

Faites croître en dix mille ans une calotte de 1000 km de large et 2 km d’épaisseur, maintenez-la, fondez-la en cinq et regardez la terre répondre : la lithosphère fléchit en plaque élastique de 50 km selon la cuvette de Hetényi, 556 m de profondeur au centre avec un bourrelet de 19 m à 250 km au-delà du bord de la glace, chaque longueur d’onde de la dépression relaxant à travers le manteau avec son propre temps, trois mille ans pour la plus longue. Après la fonte le centre est encore à 240 m de profondeur et remonte de 60 m par millier d’années. Épaississez la plaque et la cuvette s’élargit et s’aplatit ; doublez la viscosité et tout prend deux fois plus de temps ; fondez progressivement et la terre n’est jamais loin derrière la glace.

Cycle de l’eau — Image réelle de l’application

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Cycle de l’eau

Laissez une année de temps passer sur un bassin fait de forêt, de ville et de lac : l’humidité arrive par le vent, pleut au prorata des surfaces, la canopée en intercepte un quart et le rend par évaporation, le sol forestier boit cinquante millimètres par jour quand le pavé en prend cinq, les sols évaporent et percolent, la nappe suinte vers la rivière en trois cents jours et la rivière se vide à la mer en deux. Faites tomber un orage de 50 mm au jour 100 et comparez la pointe de crue du bassin boisé à celle du bassin pavé ; pompez fort la nappe et voyez le débit de base mourir ; coupez l’humidité advectée et les réservoirs se vident ensemble. Neuf réservoirs plus les exportations moins les importations gardent la somme initiale à l’arrondi près, et la décrue de la nappe est l’exponentielle fermée.

Pluie et ruissellement — Image réelle de l’application

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Pluie et ruissellement

Faites pleuvoir sur le bassin. Comparez infiltration et ruissellement, puis observez le drainage après la pluie.