Une étude du processus de pénétration d'accélération et de chauffage des ions dans la magnétosphère terrestre

par Romain Maggiolo

Thèse de doctorat en Physique des plasmas spatiaux

Sous la direction de Jean-André Sauvaud.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    La magnétosphère terrestre est continuellement approvisionnée en plasma par deux sources: le vent solaire et l'ionosphère. Cette thèse s'attache à caractériser les mécanismes physiques associés au transport à l'accélération et au chauffage de ce plasma à l'aide des satellites CLUSTER. Nous avons étudié une traversée de magnétopause pendant une période où le vent solaire est très ténu. Nous avons examiné les propriétés de la magnétopause et mis en évidence la pénétration du vent solaire par reconnection magnétique alors que le vent solaire est faiblement super-Alfvénique. Nous avons ensuite étudié la source ionosphérique au-dessus de la calotte polaire et y avons classé les échappements d'ions selon deux catégories dépendant de l'IMF. En périodes d'IMF Sud, nous détectons des ions originaires de la région du cornet polaire. Nous interprétons le rapport d'énergie entre O+ et H+ comme étant dû à la grande extension spatiale (>5° en latitude) de la région source ainsi qu'à la répartition en énergie des ions à l'intérieur de celle-ci. En IMF Nord, les satellites détectent des ions accélérés localement. Nous montrons que cette accélération est causée par un champ électrique quasi-statique aligné au champ magnétique et s'étendant sur des distances supérieures à 5 rayons terrestres. Ces observations révèlent la structure filamentaire de la calotte polaire dans ces conditions. Enfin, nous présentons un scénario capable de produire les faisceaux d'ions multiples détectés dans la couche limite du feuillet de plasma. Nous montrons que leur répartition en vitesse est en accord avec la théorie de l'accélération résonnante des particules dans la queue magnétosphérique lointaine.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 143-156

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007TOU30046

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07 TOU3 0046
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