Radio and X-ray studies of Coronal Mass Ejections and their relevance for Space Weather

Résumé : La couronne solaire est un milieu très dynamique : instabilités du champ magnétique, qui structure le plasma, conduit à l'accélération et le chauffage des particules chargées et à l'éjection de grandes structures dans l'héliosphère, les émissions de masse coronale (CME, selon ces sigles en anglais). Ces structures magnétiques éjectées peuvent interagir avec le champ magnétique de la Terre et affecter le plasma de l'environnement. Ces structures conduisent également à l'induction des courants électriques dans le sol à des latitudes élevées. L'étude de l'origine et de la propagation de ces émissions est d'intérêt pour l’astrophysique dans l’encadre des applications générales et pour la météorologie de l’espace. La compréhension des processus de base est une condition importante pour l'élaboration des méthodes de prévision des arrivées de ces perturbations en utilisant des observations de la couronne solaire. Les CMEs sont observées et étudiées à travers des images coronographiques. La limitation fondamentale du coronographe est qu'il montre la couronne seulement dans le plan du ciel, donc il bloque, forcément, la vue sur le disque solaire. Mais le geoefficacité d'une CME dépend essentiellement de la proximité à la ligne Soleil- Terre et de l'évolution dans la basse couronne que ne sont pas visibles à travers des observations coronographiques. Un des problèmes est la difficulté d’estimer l'arrivée d'une CME à la Terre, parce que les mesures avec coronographes directes de la vitesse de propagation des CMEs qui est dirigée vers la Terre ne sont pas possibles dans la ligne Soleil-Terre. Cette thèse présente l'étude des CMEs en trois étapes : (1) une étude de cas de l'évolution CME dans la bassecouronne et son rôle dans l'accélération des particules, (2) la relation entre la polarisation de l'émission de sursauts radio de type IV associées à CMEs dans la couronne et l'orientation du champ magnétique observé quand les CMEs arrivent à la Terre, et (3) des estimations radiatives de la vitesse des CMEs pour les prévisions des temps d’arrivée des CMEs à la Terre. Imagerie en utilisant des émissions radio dans la basse couronna peut montrer les signatures des CMEs sur le disque solaire. Des études précédentes avec le Radiohéliographe de Nançay (NRH) suggèrent, en fait, que les images de radio aux longueurs d'onde métriques peuvent suivre l'évolution des CMEs bien avant qu'ils deviennent visibles dans la couronne. Le diagnostic de l'évolution CME dans la basse couronne développée dans ce travail a été illustrée par l'étude de l'événement éruptif du 26 Avril 2008, qui a offert une occasion unique d'étudier le lien physique entre une seule CME bien identifiée, l'accélération des électrons tracé par émission radio, ainsi que la production des particules énergétiques solaires (SEP, selon ces sigles en anglais) observées dans l'espace. Nous effectuons une analyse détaillée en combinant les observations radio (NRH et DAM, Wind / WAVES spectrographe) et les observations de la couronne avec des satellites dans EUV et lumière blanche, ainsi que des mesures ‘in situ’ des particules énergétiques près de 1UA (satellites SoHO et STEREO). En combinant des images prises à partir de plusieurs points de vue, nous avons pu déduire l'évolution 3D en fonction du temps du front de l’éjection de mass qui s’est développée autour de l’éruption de la CME. Enfin, nous avons identifié, à partir des observations radio et SEP, trois régions différentes d'accélération des particules associées à l'évolution de la même CME, séparés en longitude environ 140°.
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Thèse
Astrophysics [astro-ph]. PSL Research University, 2016. English. 〈NNT : 2016PSLEO016〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : jeudi 5 octobre 2017 - 16:15:05
Dernière modification le : jeudi 19 octobre 2017 - 03:16:22

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. Radio and X-ray studies of Coronal Mass Ejections and their relevance for Space Weather. Astrophysics [astro-ph]. PSL Research University, 2016. English. 〈NNT : 2016PSLEO016〉. 〈tel-01611301〉

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