Etude de l'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère de la terre : modèle théorique et application sur l'analyse de données de l'événement du Halloween d'octobre 2003

par Suleiman Baraka

Thèse de doctorat en Astrophysique

Sous la direction de Lotfi Ben Jaffel.

Soutenue en 2007

à Paris 6 .

mots clés

• Effet trou d'air
• Côté jour de la magnétopause
• Champ magnétique interplanétaire
• Reconnexion
• Code électromagnétique (PIC)
• Bow shock
• Magnétosphère de la Terre
• Vent solaire

Résumé

Une nouvelle approche, utilisant un code électromagnétique en 3D (PIC), est présentée pour étudier la sensibilité de la magnétosphère de la terre à la variabilité du vent solaire. Avec un vent solaire empiétant sur une terre magnétisée, le temps a été laissé au système pour atteindre une structure magnétosphérique à l'état d'équilibre. Par la suite, afin de simuler une dépression dans la pression dynamique du vent solaire, une perturbation impulsive a été appliquée au système en changeant la vitesse du vent solaire, pour un champ magnétique interplanétaire(IMF) inexistant, orienté nord ou sud respectivement. La perturbation appliquée induit un effet de trou d'air qui pourrait être décrit comme un espace quasi-vide de largeur ~15Re, et qui est formé pour tous les cas de IMF. Dès que le trou d’air atteint le « bow shock » de la magnétosphère régulière, une reconnexion entre le champ magnétique de la terre et le IMF sud a été notée sur le coté jour de la magnétopause(MP). Pendant la phase d'expansion du système, la frontière externe de la MP s’est brisée côté jour lorsque l’IMF=0, mais a conservé sa forme de balle pour un IMF orienté sud ou nord. Le temps de relaxation de la MP a été étudie par la suite pour les trois cas de IMF. Le code est finalement appliqué pour étudier l'événement d’Halloween de l’activité solaire en octobre 2003. Notre simulation a généré dans ce cas un espace raréfié, une sorte de trou d’air, qui a été produit suite un gradient fort dans l’IMF appliqué. Une telle structure est tout à fait semblable à l’anomalie d’écoulement chaud et peut en avoir la même origine

Titre traduit

Study of the interaction of the solar wind and the earth magnetosphere : theoretical model and application on the Halloween event data of october 2003

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