Graines de dynamo

L'animation ci-dessous montre une graine magnétique d'amplitude finie déclenchant une instabilité dynamo sous-critique à travers l'instabilité magnétorotationnelle (MRI) dans un écoulement de cisaillement quasi-keplérien. Cet écoulement sert ici de modèle simplifié pour étudier les mécanismes possibles de magnétogénèse dans les disques d'accrétion.

Le rendu volumique montre la composante longitudinale (azimutale) du champ magnétique. La coupe transversale montre des intégrales de lignes de surface mettant en évidence la structure des composantes transverses du champ magnétique (composantes méridiennes). Le champ magnétique initial, étant essentiellement transversal et invariant dans la direction du courant, est rapidement cisaillé par l'écoulement de base, engendrant un champ magnétique à grande échelle dans le sens du courant.

Ce dernier se déstabilise au dépassement d'une amplitude critique, donnant naissance à un état dynamo entièrement 3D auto-entretenu. De plus amples détails, ainsi que le lien vers le code source, sont donnés dans [1] ou [3] (article en français).

Le mésocentre de calcul Azzurra nous fournit les ressources informatiques nécessaires, le support technique et les files d'attente de tâches dédiées pour les simulations ciblées indispensables pour des progrès rapides. De même, le code pseudo-spectral open-source massivement parallèle Dedalus [2] nous a fourni les outils de simulation nécessaires pour réaliser ce projet.

Ce projet bénéficie du soutien de l'ANR (Contrat No. ANR-19-ERC7-0008,Projet DynSeed).

[1] Systematic Route to Subcritical Dynamo Branches.

[2] DEDALUS - A flexible framework for spectrally solving differential equations.

[3] Une route systématique vers les branches de dynamo sous-critiques.

Auteurs

• Paul Mannix, Université Côte d'Azur, Inria, CNRS, LJAD, France
• Yannick Ponty, Université Côte d'Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d'Azur, Laboratoire Lagrange, France
• Florence Marcotte, Université Côte d'Azur, Inria, CNRS, LJAD, France