Etude du vent solaire hors ecliptique par spectroscopie du bruit thermique a partir des observations radio d'ulysse

• Auteur / Autrice : Karine Issautier
• Direction : Nicole Meyer-Vernet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Nous etudions dans ce travail la structure a grande echelle du vent solaire, en periode de minimum d'activite solaire, grace aux mesures in situ de la sonde ulysse. A son bord, le recepteur radio urap enregistre les fluctuations electrostatiques des particules du plasma ambiant qui se produisent au voisinage de l'antenne filaire de la sonde. L'analyse spectrale de ce bruit thermique fournit essentiellement une mesure precise de la densite et de la temperature des electrons du plasma. Premierement, nous generalisons la methode de spectroscopie du bruit thermique aux protons du vent solaire, en calculant le bruit protonique decale doppler par la vitesse du plasma. Notre interpretation quantitative explique completement les spectres de puissance mesures. Outre la determination de la vitesse du vent solaire, cette nouvelle methode ameliore le diagnostic des electrons thermiques. Nous l'avons donc appliquee en routine aux observations d'ulysse. Aux hautes latitudes, la construction d'histogrammes precis de densite et temperature electronique revele un etat stationnaire et bien defini du vent solaire rapide. Dans ce cas, le profil radial de densite correspond a une expansion a symetrie spherique, et le gradient radial de la temperature thermique des electrons est a mi-chemin entre une description adiabatique et isotherme. Finalement, nous expliquons theoriquement les principales caracteristiques du vent solaire par un approche cinetique sans collision. Nous calculons analytiquement les expressions du potentiel electrostatique, de la temperature totale electronique, et de la vitesse terminale du vent solaire. Notre modele predit l'evolution de la temperature moyenne des electrons, a grande distance, en fonction des parametres dans la couronne et semble reconcilier les diverses determinations obtenues aux cours des precedentes missions.