Simulations de l’interaction du vent solaire avec des magnétosphères planétaires : de Mercure à Uranus, le rôle de la rotation planétaire

Résumé : La thèse porte sur le rôle de la rotation planétaire dans la structure globale de l’interaction vent solaire/magnétosphère à partir de simulations magnétohydrodynamiques (MHD). Dans le Système solaire, les magnétosphères planétaires présentent une incroyable diversité dans leurs configurations respectives de l’inclinaison de l’axe magnétique par rapport à l’axe de rotation. D’autre part, on distingue les rotateurs lents (Mercure, la Terre, Uranus et Neptune), pour lesquels le temps de relaxation est plus court que la période de rotation, des rotateurs rapides (Jupiter, Saturne). Dans le cas du rotateur lent Mercure, on s’intéresse à l’influence des paramètres du vent solaire sur la structure globale du champ magnétique et de l’écoulement. En appui à la mission spatiale BepiColombo, nous présentons des simulations effectuées pour deux modèles différents de champ magnétique herméen. Nous détaillons le rôle des fronts d’onde MHD stationnaires, en particulier les fronts stationnaires de mode lent dans la magnétogaine. Saturne présente la particularité d’avoir un axe magnétique parfaitement aligné avec son axe de rotation. C’est donc un cas de rotateur rapide stationnaire, qui nous permet d’étudier la structure globale du champ magnétique et de l’écoulement pour différentes orientations de l’IMF (“Interplanetary Magnetic Field"), mais aussi pour différentes vitesses de rotation de la planète. Enfin, le cas d’une configuration quelconque, avec un grand angle entre l’axe magnétique et l’axe de rotation planétaire, est étudié en présence d’un vent solaire magnétisé en s’inspirant de la configuration d’Uranus au solstice et à l’équinoxe. Dans la configuration “solstice", c’est à dire lorsque l’axe de rotation pointe vers le Soleil, on montre qu’une structure de nature alfvénique se développe en hélice dans la queue de la magnétosphère, et que les zones de reconnexion entre le champ magnétique planétaire et l’IMF, qui forment aussi une double hélice, ralentissent la progression de la structure magnétique. A l’équinoxe, lorsque l’axe de rotation est toujours dans le plan de l’écliptique mais perpendiculaire à la direction Soleil-Uranus, la structure en hélice disparaît.
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Thèse
Planétologie et astrophysique de la terre [astro-ph.EP]. Université de recherche Paris Sciences et Lettres, 2018. Français
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Contributeur : Léa Griton <>
Soumis le : vendredi 26 octobre 2018 - 18:38:48
Dernière modification le : jeudi 8 novembre 2018 - 01:13:54

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Léa Griton. Simulations de l’interaction du vent solaire avec des magnétosphères planétaires : de Mercure à Uranus, le rôle de la rotation planétaire. Planétologie et astrophysique de la terre [astro-ph.EP]. Université de recherche Paris Sciences et Lettres, 2018. Français. 〈tel-01906490〉

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