(In)stabilité de la queue magnétosphérique terrestre

Soutenance de HDR de Gabriel Fruit (Salle Coriolis, OMP)

Résumé de la HDR

La queue magnétosphérique terrestre est un système dynamique complexe, lieu de transferts explosifs d’énergie magnétique -> cinétique dont la conséquence la plus spectaculaire et la plus visuelle est la formation des aurores polaires à haute latitude. Néanmoins les modalités précises de ce transfert d’énergie restent encore bien énigmatiques. On invoque souvent le mécanisme de la reconnexion magnétique — un concept d’origine MHD — pour rendre compte de cette conversion rapide d’énergie. Ce modèle reste pourtant sujet à caution dans ces milieux ionisés dilués et non collisionnels. Par ailleurs, le feuillet de plasma au centre de la queue magnétosphérique est traversé par de nombreuses fluctuations magnétiques d’origine et de caractéristiques diverses qu’il convient d’identifier. Certaines d’entre elles correspondent à des modes propres stables de la structure magnétique tandis que d’autres peuvent évoluer vers des instabilités. J’exposerai mes travaux de recherche dans ce domaine selon deux axes distincts : un modèle MHD complet de la réponse linéaire du feuillet de plasma à une excitation extérieure, dont je comparerai les résultats avec les observations de la mission CLUSTER puis un modèle cinétique de la queue magnétosphérique qui vise à préciser le(s) mécanisme(s) à l’origine du comportement instable de la structure magnétique. Les résultats théoriques de ce modèle seront comparés aux observations d’une aurore boréale par la mission THEMIS. Quelques pistes de réflexion pour poursuivre l’analyse de la dynamique complexe de ces structures seront également évoquées…

Composition du jury de HDR

• Dominique Fontaine (DR CNRS @ LPP, Palaiseau) – rapportrice
• Matteo Faganello (MCF @ Univ. Marseille) – rapporteur
• Filippo Pantellini (Astronome @ LESIA, Meudon) – rapporteur
• Michel Rieutord (PR @ UPS IRAP) – examinateur
• Philippe Louarn (DR CNRS @ IRAP) – parrain