Turbulence et chauffage dans les plasmas spatiaux : partition d’énergie entre ions et électrons

Ce projet vise à étudier les processus de turbulence et de dissipation d’énergie dans les plasmas spatiaux (magnétosphère et vent solaire). Dans ces milieux non-collisionnels, la turbulence permet de transférer l’énergie des grande vers les petites échelles où elle ‘‘dissipée’’ sous forme d’énergie cinétique (accélération) ou thermique (chauffage) des ions et des électrons (cf. chauffage du vent et couronne solaires, accélération des rayons cosmiques).
Le but de la thèse est de dériver de nouvelles lois exactes décrivant la cascade d’énergie de la turbulence compressible pour les écoulements MHD et MHD-Hall obéissant aux équations de fermeture polytrope et CGL. Ces lois permettront de décrire la turbulence dans les plasmas spatiaux d’une façon plus réaliste par rapport aux modèles actuels limités aux écoulements incompressibles et/ou isothermes. Les nouvelles lois seront testées sur des simulations numériques adaptées avant d’être appliquées aux données in-situ dans le vent solaire (missions PSP et Solar Orbiter) et dans la magnétogaine terrestre (mission MMS).

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Mission NASA Parker Solar Probe