Etude multi-instrumentale de la dynamique des structures aurorales côté jour et côté nuit : couplage avec la magnétosphère et le milieu interplanétaire

par Aurélie Marchaudon

Thèse de doctorat en Physique des plasmas

Sous la direction de Jean-Claude Cerisier.

Soutenue en 2003

à Versailles-St Quentin en Yvelines .

mots clés

• Magnétosphère
• Ionosphère
• Aurores
• Vents solaires
• Champs magnétiques interplanétaires

Résumé

La dynamique du système magnétosphère-ionosphère résulte de stimuli directs ou indirects provenant du vent solaire. Elle est en grande partie assurée par des processus affectant des tubes de flux magnétique de moyenne échelle spatiale et de courte durée. Grâce à des études expérimentales impliquant de multiples instruments, nous étudions la dynamique de ces tubes de flux simultanément dans l'ionosphère et dans la magnétosphère. Après une première partie consacrée à une description à différentes échelles de la magnétosphère, nous étudions dans une seconde partie, les réponses dynamiques du système magnétosphère-ionosphère côté jour, à des variations du champ magnétique interplanétaire et à des impulsions de pression du vent solaire. Dans la troisième partie, nous étudions l'électrodynamique de structures aurorales de moyenne échelle, du côté jour et du côté nuit. Cet ensemble de travaux montre l'importance des processus à moyenne échelle dans la dynamique globale de la magnétosphère.

Titre traduit

Dynamics of auroral structures in the dayside and in the nightside : multi-instrument study of the coupling with the magnetosphere and the interplanetary medium

Résumé

The dynamics of the magnetosphere-ionosphere system is controlled by the solar wind through small scale processes affecting magnetospheric flux tubes. In a series of multi-instrument studies, we investigate the dynamics of these flux tubes simultaneously in the magnetosphere and in the ionosphere. In a first part, we give a general description of the magnetosphere-ionosphere system, and we analyse the recent work on meso-scale structures and available experimental measurements used for their description. In the second part, we study the dynamic responses of the dayside system due to variations of the interplanetary magnetic field or of the solar wind pressure. In the third part, we study the electrodynamics of meso-scale auroral structures in the dayside and in the nightside. This work illustrates the role of meso-scale processes in the global dynamics of the magnetosphere.