Mécanismes de conversion d’énergie dans les plasmas spatiaux

Doctorant : DAHANI Souhail

Directeur de thèse : GÉNOT Vincent et LAVRAUD Benoir

Début de thèse : Octobre 2021

Groupe thématique : PEPS

La conversion d’énergie dans les plasmas spatiaux a des conséquences majeures visibles en premier lieu aux grandes échelles spatiales, avec par exemple des transferts d’énergies à travers les chocs planétaires (conversion d’énergie cinétique en énergies thermique et magnétique) ou bien à diverses frontières à travers le reconnexion magnétique (conversion d’énergie magnétique en énergies cinétique et thermique). Pourtant il est de plus en plus clair que cette conversion opère sur de petites échelles spatiales à travers des processus impliquant souvent à la fois chocs, reconnexion magnétique et turbulence. Les observations satellites récentes ont en effet montré que les éléments cruciaux de ces processus sont les couches de courant, qui sont un lieu privilégié de dissipation d’énergie. La thèse proposée s’appuiera sur les données de plusieurs missions spatiales, essentiellement dans le vent solaire et la magnétogaine terrestre, pour quantifier la conversion d’énergie aux niveaux de ces couches de courant. D’une part la mission MMS offre un jeu de données multipoints inégalé en terme de résolutions spatiale et temporelle, qui permet de résoudre la physique électronique dans la magnétogaine et à la magnétopause. D’autre part la mission Solar Orbiter obtient depuis 1 an des données qui ouvrent une nouvelle fenêtre sur la physique cinétique du vent solaire. Ces données détaillées permettent d’analyser la microphysique des échanges d’énergie en résolvant les différents termes des équations énergétiques dans les formalismes fluides ou cinétiques. Ces travaux observationnels seront comparés à des résultats de simulations numériques équivalents.

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