Etude des faisceaux d'ions détectés en région aurorale par le satellite AUREOL-3 : synthèse des observations et apport de la modélisation numérique

par Mostafa El-Alaoui

Thèse de doctorat en Physique des plasmas spatiaux

Sous la direction de JEAN-MICHEL BOSQUED.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .

mots clés

• Aurores
• Ionosphère
• Satellites de recherche astronomique
• Magnétosphère
• Ions
• Plasmas, Astrophysique des

Résumé

Les resultats amasses pendant plus d'un millier de passages du satellite franco-sovietique aureol-3 au-dessus des regions des hautes latitudes ont ete analyses afin de determiner les proprietes de la precipitation des particules chargees. Cette recherche a permis la decouverte de nombreux faisceaux d'ions energetiques et, pour la premiere fois, leurs proprietes sont decrites en detail. Ces faisceaux sont localises au voisinage de la separatrice entre l'ovale des precipitations aurorales et la calotte polaire; leur caracteristique fondamentale est l'accroissement de leur energie avec la latitude. On demontre en particulier que ces faisceaux, confines en latitude dans une region de moins de 1 degre d'etendue, sont la signature aurorale a basse altitude des faisceaux deja observes par le passe dans les couches limites du feuillet de plasma. A ces faisceaux peut etre associee une region nouvelle qui est aussi mise en evidence et decrite dans ce travail pour la premiere fois: autour de minuit local un minimum prononce de precipitation ionique separe la region aurorale diffuse de la region des faisceaux d'ions et ce minimum correspond partiellement a la region des arcs d'electrons. A partir de l'analyse des equations du mouvement des ions, il est montre que ces faisceaux proviennent des regions tres lointaines de la magnetosphere et transportent des informations fondamentales sur les mecanismes d'accel2ration agissant dans la queue geomagnetique. Au voisinage d'un feuillet neutre les particules executent differentes familles de trajectoires dans l'espace; la physique complexe qui gouverne ce mouvement en presence d'un champ electrostatique de convection et du champ geomagnetique sera discutee puis confirmee et etendue au moyen des simulations numeriques

Titre traduit

A study of ion beams detected in the auroral region by the aureol-3 satellite : synthesis of observations and numerical modelling

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