Structure et dynamique de la couronne solaire

Soutenance de HDR d’Alexis Rouillard

Résumé de la HDR : Les mécanismes physiques régissant la formation et la propagation des vents et des orages dans les couronnes stellaires sont encore mal compris et débattus. La proximité de notre étoile permet d’observer la structure et le dynamisme de la couronne à haute résolution spatiale et à haute cadence temporelle ainsi que de mesurer in situ les propriétés du plasma qui s’en échappe. Plusieurs décennies d’observations ont démontré que l’atmosphère solaire est extrêmement dynamique à toutes les échelles observables. Ce dynamisme naît en grande partie des mouvements du plasma au niveau de la photosphère qui sont transmis au travers des différentes couches de l’atmosphère par le champ magnétique pour ensuite influencer la couronne et vraisemblablement toute l’héliosphère. Cet exposé débute par une description des processus physiques qui vont coupler les différentes régions du système chromosphère-couronne-vent solaire en illustrant les rôles relatifs des différentes particules et leurs interactions avec les champs magnétique et électrique. En se faisant, je détaillerai les différentes approches théoriques qui ont été proposées pour modéliser ce système complexe. Nous verrons alors comment l’analyse conjointe des observations à distance et des mesures in situ permet de tester ces différents modèles de vent solaire en se concentrant en particulier sur l’origine du vent lent. Cette analyse intégrée permettra d’isoler certains processus encore mal compris concernant par exemple la composition de la couronne et du vent ce qui motivera mon programme de recherche. La redistribution et l’émergence du champ magnétique au niveau de la photosphère force une reconfiguration de la couronne en continu impliquant l’expulsion de structures transitoires dans le vent solaire. La dernière décennie d’observations a permis de mieux comprendre ces processus éruptifs et d’évaluer leurs effets sur le vent solaire. Enfin je présenterai mes travaux sur la modélisation des éruptions les plus intenses et leurs effets sur l’accélération des particules à haute énergie en détaillant les difficultés rencontrées qui vont également motiver mes recherches futures qui profiteront grandement de la nouvelle génération de sondes solaires telles que Parker Solar Probe et Solar Orbiter.

Composition du jury de la HDR :

• Philippe Louarn          Président du Jury, Directeur de Recherche au CNRS, IRAP, France
• Milan Maksimovic       Rapporteur, Directeur de Recherche au CNRS, LESIA, France
• Stefaan Poedts            Rapporteur, Professeur des Universités, KUL, Belgique
• Fouad Sahraoui           Rapporteur, Directeur de Recherche au CNRS, LPP, France
• Viviane Pierrard           Examinatrice, Professeure des Universités, BIRA-IASB, Belgique
• Thierry Dudok de Wit  Examinateur, Professeur des Universités, LPC2E, France