Détermination de la structure tri-dimensionnelle de la couronne solaire

par Fabien Saez

Thèse de doctorat en Physique et science de la matière. Rayonnement et plasma. Traitement d'images

Sous la direction de Philippe Lamy et de Antoine Llebaria.


  • Résumé

    Cette thèse présente une nouvelle méthode de simulation directe de la ceinture de grands jets, structure principale de la couronne solaire. Cette méthode présente l'avantage de fournir des résultats à la fois qualitatifs et quantitatifs, et prend en compte l'évolution temporelle de la couronne. Elle débute par le calcul du champ magnétique à la surface source pour un instant précis, nécessaire à la localisation de la ceinture de grands jets. Un modèle mathématique de densité électronique liée à la ceinture de grands jets est ensuite présenté. La densité 3D résultante est alors compressée sous forme d'octree qui permet un échantillonnage non uniforme de l'espace et un gain considérable en temps de calcul et en espace mémoire. Les images de radiance sont calculées à partir de l'octree par lancer de rayons en intégrant la diffusion Thomson. L'évolution temporelle est simulée par l'utilisation de 9 octrees calculés pour 9 configurations différentes du champ magnétique dans une rotation complète du Soleil (rotation Carrington). Enfin, la méthode se termine par un ajustement des paramètres liés à la densité électronique. L'ensemble de cette méthode est appliqué à la simulation de la ceinture de grands jets pour les périodes de minimum et de maximum d'activité. Les résultats sont comparés aux observations du coronographe LASCO-C2 à bord du satellite SOHO. Ils permettent de déduire de nouveaux modèles de densité électronique et d'étudier l'évolution de la couronne.

  • Titre traduit

    Determination of the three-dimensional structure of the streamer belt


  • Résumé

    This thesis proposes a new forward modeling method of the streamer belt, the main structure of the solar corona. This method provides both qualitative and quantitative results, and take into account the time evolution of the corona. It begins with the computation of the magnetic field at the source surface at a given time, required to locate the streamer belt. A simple geometric model of electron density is used to describe the streamer belt. The full 3D electron density is represented by an octree compressed form allowing a non uniform sampling of the 3D space, allowing a gain in memory space and in time computation. Radiance images are computed using a ray-tracing algorithm including the Thomson scattering. The time evolution of the corona is simulated by 9 octrees, representing 9 different configurations of the magnetic field during a full rotation of the solar corona (Carrington rotation). The method ends by a fitting process of the electron density parameters. The whole method is applied to simulate the streamer belt during minimum and maximum activity periods. Resulting images are compared to LASCO-C2 observations, a coronagraph onboard SOHO spacecraft. They allows to determine new models of electron density and to study the temporal evolution of the solar corona

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXVI-228 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie p.226-228

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
  • Disponible pour le PEB
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