Le plasma à l'équilibre dans les magnétosphères planétaires en rotation rapide

par Sylvestre Maurice

Thèse de doctorat en Astrophysique

Sous la direction de Michel Blanc.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .

mots clés

• Saturne (planète)
• Magnétosphère
• Jupiter (planète)
• Plasmas (gaz ionisés)

Résumé

Apres deux decennies d'exploration interplanetaire par les sondes spatiales, toutes les planetes, excepte pluton, ont ete visitees. Cette premiere phase d'exploration a revele l'existence de magnetospheres etendues autour de la terre, de mercure et des planetes geantes. En preparation a une seconde generation de missions vers les planetes jupiter et saturne, nous presentons un ensemble d'outils et de concepts qui permettent de decrire l'equilibre du plasma dans ces deux magnetospheres. L'equilibre statique des magnetospheres planetaires est controle par un couplage entre les distributions du champ magnetique et les differentes populations plasma qui sont piegees dans le champ. La solution de l'equilibre magnetospherique doit donc etre une solution simultanee de l'equilibre des forces dans le plasma et des equations de maxwell (concept de modele auto-coherent). Le modele auto-coherent que nous proposons repose sur l'utilisation des mesures des sondes voyager. Nous developpons une methode de determination des caracteristiques macroscopiques du plasma a partir de ces mesures. Ces parametres sont extrapolles le long des lignes de champ par application du theoreme de liouville. Dans chaque meridien, la resolution numerique de l'equilibre permet de reproduire les anneaux de courant et les deformations du champ magnetique qui sont observes. La solution est etendue a trois dimensions pour prendre en compte les effets de l'interaction avec le vent solaire.

Titre traduit

Plasma equilibrium in magnetospheres of fast rotatine planets

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