Modélisation de la dynamique couplée des plasmas magnétosphérique et ionosphérique.

Yannis Hurtaud. (1)

1 CESR - Centre d'étude spatiale des rayonnements

The interaction of the solar wind with the terrestrial magnetic field induces in the magnetosphere an electric field responsible of the motion (or convection) of the plasma from the tail to the Earth. The magnetospheric particles interact with the ionosphere, the ionized part of the Earth's atmosphere. They modify the electrical properties of the ionospheric conductor, particularly the electric field distribution which moves the magnetospheric plasma. The Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements built a numerical model describing self-consistently the magnetospheric convection coupled with the ionosphere. We modified this code in order :
1) to include the effects of the asymmetry between the two north and south hemispheres due to the solar illumination
2) to replace the used dipolar magnetic field model by a more realistic model The first numerical results show the large effect of the inter-hemispheric asymmetry on the ionospheric plasma dynamics but that the magnetosphere is relatively insensitive to these effects. They also show that the use of a magnetic field topology more realistic than the one of a dipole is necessary to reproduce the observations

L'interaction du vent solaire avec le champ magnétique terrestre crée dans la magnétosphère un champ électrique qui induit un déplacement (ou convection) du plasma de la queue magnétosphérique vers la Terre. Au cours de ce mouvement les particules magnétosph ériques interagissent avec la composante ionisée de la haute atmosphère de la Terre qu'on appelle ionosphère. Elles modifient les propriétés électriques du milieu conducteur ionosphérique, en particulier la distribution du champ électrique responsable de la convection magnétosphérique. Le Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements dispose d'un modèle numérique décrivant de manière autocohérente la convection magnétosphérique et ses couplages avec l'ionosph` ere. Nous avons modifié ce code afin :
1) d'y inclure les effets des asymétries entre les deux hémisphères Nord et Sud de la Terre liées à l'éclairement solaire
2) de remplacer le modèle de champ magnétique dipolaire utilisé jusqu'à présent par un modèle plus proche des observations. Les premiers résultats obtenus montrent que les asymétries inter-hémisphériques ont un effet considérable sur la dynamique du plasma ionosphérique mais que la magnétosphère y est relativement insensible. Ils montrent également qu'une topologie de champ magnétique différente de celle d'un dipôle est nécessaire pour reproduire les observations.

Mots clés: Modélisation; magnétosphère; ionosphère; convection plasma; couplages; courants alignés; précipitations.; précipitations

Domaines: Astrophysique [astro-ph]

Yannis Hurtaud.. Modélisation de la dynamique couplée des plasmas magnétosphérique et ionosphérique.. Astrophysique [astro-ph]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00261300⟩