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F-layer formation in the outer core with asymmetric inner core growth - 01/08/14

Doi : 10.1016/j.crte.2014.04.003 
Renaud Deguen a, Peter Olson b, , Evan Reynolds b
a LGL, Laboratoire de géologie de Lyon – terre, planète, environnement, CNRS, Université Lyon-1, Villeurbanne, France 
b Department of Earth and Planetary Sciences, Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA 

Corresponding author.

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Abstract

Numerical calculations of thermochemical convection in a rotating, electrically conducting fluid sphere with heterogeneous boundary conditions are used to model effects of asymmetric inner core growth. With heterogeneous inner core growth but no melting, outer core flow consists of intense convection where inner core buoyancy release is high, weak convection where inner core buoyancy release is low, and large scale, mostly westward flow in the form of spiraling gyres. With localized inner core melting, outer core flow includes a gravity current of dense fluid that spreads over the inner core boundary, analogous to the seismic F-layer. An analytical model for gravity currents on a sphere connects the structure of the dense layer to the distribution of inner core melting and solidification. Predictions for F-layer formation by asymmetric inner core growth include large-scale asymmetric gyres below the core-mantle boundary and eccentricity of the geomagnetic field.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Seismic F-layer, Inner core melting, Inner core translation, Geodynamo


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Vol 346 - N° 5-6

P. 101-109 - mai 2014 Retour au numéro
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  • Earth's inner core
  • Philippe Cardin, Sébastien Merkel
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  • Jump conditions and dynamic surface tension at permeable interfaces such as the inner core boundary
  • Frédéric Chambat, Sylvie Benzoni-Gavage, Yanick Ricard

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