Etude des fluctuations magnétiques dans la magnétogaîne terrestre : vers une interprétation dans le cadre de la théorie de la turbulence faible de la MHD-Hall

par Fouad Sahraoui

Thèse de doctorat en Physique des plasmas

Sous la direction de Laurence Rezeau-Nicolas.

Soutenue en 2003

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    La thèse porte sur l'étude expérimentale et théorique de la turbulence magnétique dans la magnétogaine terrestre. Vu l'absence des collisions, cette turbulence joue un rôle important dans les transferts entre le vent solaire et la magnétosphère. L'étude expérimentale est faite à partir des données multipoints des satellites Cluster et en utilisant la technique de filtrage-en-k. Il a été montré que le spectre turbulent observé est porté par des modes linéaires. Ces modes ne sont pas décrits par la théorie de la MHD idéale. Ces résultats justifient une approche de turbulence faible en MHD-Hall pour interpréter les observations. Ce modèle a été développé dans le cadre du formalisme Hamiltonien. Une étape importante a été franchie : la description canonique de la MHD-Hall en terme des variables de Clebch généralisées. Ceci permettra de résoudre le problème de la diagonalisation des équations non linéaires de la MHD-Hall et de dériver les équations cinétiques des ondes correspondantes.


  • Résumé

    The thesis is dedicated to study experimentally and theoretically the magnetic turbulence in the terrestrial magnetosheath. Due to the absence of collisions, this turbulence plays an important role in the transfers between the solar wind and the magnetosphere. The experimental study is done using the Cluster multipoint data and the k-filtering technique. It is shown that the observed turbulent spectrum is supported by linear low frequency modes. These modes are not described by the ideal MHD theory. Therefore, a weak turbulence theory of the Hall-MHD system is justified for interpreting the observations. This model is developed in the framework of the Hamiltonian formalism. The most important step has been accomplished: the canonical description of the Hall-MHD system in terms of the generalized Clebsch variables. This new formalism will allow to solve the problem of diagonalizing the Hall-MHD non linear equations, and deriving the corresponding kinetic equations of waves.

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