Viscosity of the Earth's inner core: constraints from nutation observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The gravitational torque applied on the Earth by the other celestial bodies generates periodic variations in the orientation of the Earth's rotation axis in space which are called nutations. Observations of Earth's nutations allow for insights into the physical properties of the inner core because of the presence of a normal mode, the Free Inner Core Nutation (FICN), which is characterized by a tilt of the inner core figure and rotation axes with respect to the mantle and outer core. The frequency of the FICN is controlled by the strength of the mechanical coupling acting at the inner core boundary (ICB) and by the ability of the inner core to deform under the action of centrifugal and gravitational forces. Attenuation of the FICN reflects energy dissipated by electromagnetic (EM) and viscous friction at the ICB and through viscous relaxation of the inner core. Here, we show that it is possible to explain the observed frequency and damping of the FICN by a combination of EM coupling at the ICB and viscoelastic deformation of the inner core. This imposes a strong constraint on the viscosity of the inner core which has to be in the range ~ 2–7 × 1014 Pa s. We also obtain an estimate of the RMS strength of the radial magnetic field at the ICB, which has to be between 4.5 and 6.7 mT. Interestingly, if a viscoelastic Maxwell rheology is assumed for the inner core, our estimated inner core viscosity is in very good agreement with the shear quality factor inferred from seismic normal modes observations. This suggests that the viscous deformation of the inner core at the nutation (diurnal) time scale and at the seismic normal modes time scale may be due to the same physical mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».