LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse de Sonny Lion le lundi 26 septembre 2016

La soutenance aura lieu le lundi 26 septembre 2016 à 14 h 00 dans la salle de conférence du Château (bâtiment 9) sur le site de Meudon.

Titre de la thèse

Turbulence dans le vent solaire

Directeurs de thèse

Olga Alexandrova, Filippo Pantellini

Composition du jury

M. Thierry Passot - Rapporteur
M. Francesco Califano - Rapporteur
M. David Burgess - Examinateur
Mme Laurence Rezeau - Présidente
Mme Marie Farge - Examinatrice
M. Thierry Dudok de Wit - Examinateur
M. Filippo Pantellini - Directeur de thèse
Mme Olga Alexandrova - Codirectrice de thèse

Résumé

La turbulence dans le vent solaire a suscité beaucoup d’intérêt depuis les premières mesures in-situ dans l’héliosphère. Mais de nombreuses questions sont encore sans réponse. En particulier, le rôle de la turbulence dans le chauffage du vent solaire ainsi que la nature de la turbulence autour des échelles cinétiques ioniques, là où les fluctuations turbulentes sont supposées être dissipées. À travers une étude multi-satellite incluant les sondes Helios 2, Stereo et Ulysses, nous avons montré qu’à grande échelle, dans le domaine inertiel, il existe une forte corrélation entre la pression thermique des ions et l’amplitude des fluctuations magnétiques, qui se maintient de 0,3 à 5,4 unités astronomiques. Cette corrélation pourrait s’expliquer par (i) la présence d’une corrélation fossile déjà présente dans la photosphère ou la couronne solaire ; ou par (ii) le fait que le vent solaire soit chauffé par la turbulence. On s’attend à ce que ce chauffage ait lieu autour des échelles cinétiques du plasma. Par la suite, nous nous sommes concentrés sur des échelles ioniques, où le spectre turbulent forme un coude. Grâce à la transformée en ondelettes et à l’analyse de la cohérence de phase nous avons mis en évidence la nature de la turbulence autour de ce coude : nous avons montré la présence d’ondes d’Alfvén de faibles amplitudes, ainsi que celle de couches de courant et vortex d’Alfvén de fortes amplitudes. Nous avons aussi mis en place un nouveau formalisme basé sur une fonction de quatre paramètres permettant de décrire la statistique des fluctuations magnétiques dans le vent solaire. Cette description s’applique des échelles MHD aux échelles électroniques. En utilisant deux approches différentes, l’analyse locale et l’analyse statistique des fluctuations, nous avons établi un lien entre l’évolution de l’intermittence et celle du spectre turbulent aux échelles ioniques.

Mots clefs : plasmas, champs magnétiques, vent solaire, turbulence, analyse de données, ondes