Étude et modélisation du transport de plasma dans la magnétosphère interne

par Angélique Woelfflé

Thèse de doctorat en Astrophysique. Sciences de l'espace. Planétologie

Sous la direction de Daniel Boscher.

Soutenue en 2010

à Toulouse, ISAE .

mots clés

• Magnétosphère
• Plasma
• Champ électrique
• Champ magnétique
• Exosphère
• Mesures satellite
• Orages géomagnétiques
• Magnétosphère
• Champs magnétiques
• Orages magnétiques
• Plasmas (gaz ionisés)
• Champs électriques
• Imagerie satellitaire

Résumé

Le nombre croissant de charges utiles mises à poste dans l'espace et l'utilisation de systèmes électroniques embarqués de pointe nécessitent une rigoureuse connaissance de l'environnement spatial de notre planète en vue des coix technologiques à poser. Afin de mieux connaître l'environnement radiatif, une étude du transport de plasma dans la région interne de la magnétosphère terrestre est proposée ici, sachant que ce sont des particules énergétiques qui vont venir peupler les ceintures de radiation. Dans le cadre de la modélisation, on s'intéresse à la source du plasma, son transport et les pertes de particules rencontrées au cours de ce dernier. Une étude paramétrique comparative de modèles de champs magnétique et électrique est ainsi menée, dévoilant l'influence capitale du champ électrique sur la dynamique des particules. Le même type d'étude est entrepris avec des modèles de la densité d'hydrogène dans l'exosphère, qui permettront par la suite d'estimer la perte de protons par échange de charge au cours de leur transport. Ces résultats ont motivé une étude plus approfondie du champ électrique sur la base de mesures proton et électron des détecteurs MEPED des satellites NOAA POES, en montrant la pénétration de aprticules à très faibles valeurs de L lors d'orages géomagnétiques. L'étude d'événements particuliers à différents niveaux d'activité magnétique et la simulation du phénomène permettent d'arriver à une caractérisation du champ électrique de convection dans la magnétosphère interne.

Titre traduit

Plasma transport study and modelling in the inner magnetosphere

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