Une étude, dont les résultats intitulés «Inertial wave turbulence driven by elliptical instability» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, propose un nouveau modèle dans lequel l'agitation des noyaux liquides des planètes serait due aux marées produites par les interactions gravitationnelles entre les astres.

Rappelons tout d'abord que les champs magnétiques des planètes, «véritables boucliers contre les particules à hautes énergies», sont «produits par des mouvements de fer dans leur noyau liquide». Les scientifiques, cependant, ne s'accordent pas sur la désignation de la cause «qui permet à ces masses colossales de se mouvoir».

Plus précisément, «le modèle dominant», basé sur «le lent refroidissement des astres, qui entraîne une convection, qui crée à son tour de grands tourbillons de fer fondu parallèles à l'axe de rotation du corps céleste», pose un problème car «les petites planètes et les lunes se refroidissent trop vite pour qu'un champ magnétique puisse encore s'y maintenir par convection, plusieurs milliards d'années après leur formation».

C'est en cherchant à solutionner cette difficulté que l'étude ici présentée a abouti à proposer «un modèle alternatif où ce sont les interactions gravitationnelles entre les astres qui agitent le noyau»: en effet, comme les marées, produites par ces interactions gravitationnelles, déforment «le noyau périodiquement et amplifient les mouvements ondulatoires naturellement présents dans le fer liquide en rotation», elles finissent «par produire un écoulement complètement turbulent, dont la nature n'est pas encore bien comprise».

Pour mieux l'appréhender, il a été fait appel à «un modèle numérique d'une petite parcelle d'un noyau planétaire, plutôt qu'une simulation du noyau dans son ensemble, qui serait bien trop gourmande en puissance de calcul». Cette approche a ainsi permis «de caractériser finement les mouvements créés dans les régimes géophysiques extrêmes, tout en gardant les ingrédients physiques essentiels».

Il est, en fin de compte, apparu «que la turbulence résulte d'une superposition d'un très grand nombre de mouvements ondulatoires qui échangent entre eux en permanence de l'énergie», un état particulier, «appelé turbulence d'ondes», qui peut être considéré «comme un analogue en trois dimensions du mouvement de la surface de la mer, loin des côtes».

Cette étude, qui s'applique a priori «à tous les corps en orbite, suffisamment déformés par les étoiles, planètes ou lunes voisines», ouvre «la voie à de nouveaux modèles permettant de mieux comprendre et prédire les propriétés du champ magnétique des astres».