Contributions to the modeling of space plasmas
Contributions à la modélisation des plasmas spatiaux
Résumé
The context of the present work is the one of planetary plasma environments. I show how, by analysis of in-situ observations combined to numerical simulations and statistical processing, consistent scenarios of the evolution of these environments can emerge. I thus address three distinct areas of applications. Firstly, as a result of my thesis work, a model of particle acceleration in magnetized and strongly inhomogeneous plasmas is presented with an application to terrestrial auroral regions. I then show various analytical and numerical approaches to refine our understanding of instrumental measurements of low energy plasmas. Finally, I discuss recent works on the dynamics of planetary magnetosheaths from the analysis of fluctuations characteristic of this environment, the mirror modes. I conclude by presenting the perspectives of these works as well as those offered by the tools developed in recent years at the Plasma Physics Data Centre.
Le contexte des travaux présentés dans le cadre de cette habilitation à diriger les recherches est celui des environnements plasma planétaires. Je m'attache à montrer comment, par une analyse combinée d'observations in-situ, de simulations numériques et de traitement statistique, on peut dégager des scénarios cohérents de l'évolution de ces milieux. J'aborde ainsi trois domaines d'application distincts. Tout d'abord, à la suite de mes travaux de thèse, un modèle d'accélération de particules dans les plasmas fortement magnétisés et non-homogènes est présenté, avec une application aux régions aurorales terrestres. Je montre ensuite diverses approches, analytiques et numériques, visant à affiner notre compréhension des mesures instrumentales de plasma de basses énergies. Enfin, j'expose des travaux récents concernant la dynamique des magnétogaines planétaires à partir de l'analyse de fluctuations caractéristiques de cet environnement, les modes miroir. Je conclue enfin par la présentation des perspectives de ces travaux ainsi que celles offertes par les outils d'analyse développés ces dernières années au Centre de Données de la Physique des Plasmas.
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