Constraints on the Switchbacks generation mechanisms and modeling of the Slow Extraordinary Modes magnetic signatures : Parker Solar Probe observations
La mission Parker Solar Probe, qui a été lancée en 2018, est la première à pénétrer profondément dans la couronne solaire, ouvrant de nouvelles perspectives pour étudier in situ le jeune vent solaire jusqu'à 9.85 rayons solaires du Soleil. Parmi les principales découvertes de la mission figure...
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Weitere Verfasser: | , , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Sprache: | Anglais |
| Veröffentlicht: |
2021.
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2021ORLE3192_va.pdf http://www.theses.fr/2021ORLE3192/abes https://theses.hal.science/tel-03991788 |
| Anmerkung: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (Orléans ; 2012-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Célestin (Président du jury) ; Christopher Chen, Vladimir Krasnoselskikh (Membre(s) du jury) ; Francesco Valentini, Marco Velli (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Contraintes sur les mécanismes de génération des Switchbacks et signature magnétique de modes extraordinaires lents :, observations de Parker Solar Probe |
| Zusammenfassung: | La mission Parker Solar Probe, qui a été lancée en 2018, est la première à pénétrer profondément dans la couronne solaire, ouvrant de nouvelles perspectives pour étudier in situ le jeune vent solaire jusqu'à 9.85 rayons solaires du Soleil. Parmi les principales découvertes de la mission figure l'omniprésence de brusques inversions du champ magnétique appelées switchbacks. Ces structures suscitent un fort intérêt mais leur origine n'est pas bien comprise. Dans cette thèse, nous présentons et étudions deux nouveaux résultats.Premièrement, nous donnons une description détaillée des propriétés locales des switchbacks et nous nous concentrons sur leurs propriétés ainsi que sur leurs frontières. Nous montrons que leur écart par rapport à l'alfvénicité et les corrélations entre le champ magnétique et la densité du plasma sont indicatifs de fluctuations de type mode lent et rapide. Ce résultat est important car il permet de contraindre les mécanismes de génération de ces structures. Nous postulons que l'instabilité du tuyau d'incendie pourrait générer certains des switchbacks. Un deuxième résultat est la première observation de la signature magnétique des modes extraordinaires lents associés aux sursauts radio solaires de type III. Pour comprendre l'apparition de ces signatures, nous fournissons un cadre théorique qui révèle une proportionnalité inverse entre l'intensité du champ magnétique et l'indice de réfraction du plasma. En utilisant des simulations de propagation d'ondes dans des plasmas inhomogènes, nous démontrons que la signature magnétique (jusqu'ici invisible) des ondes devient observable parce que les inhomogénéités de densité font chuter l'indice de réfraction. The Parker Solar Probe mission, which was launched in 2018, is the first to penetrate deep into the inner solarcorona, opening new opportunities for studying in situ the young solar wind down to 9.85 solar radii from the Sun. Among the major findings of the mission is the omnipresence of sudden magnetic field reversals called switchbacks. These structures have received considerable attention but their origin is still unclear. In this thesis we present and investigate two novel results. First we give a detailed description of the local properties of switchbacks and focus on their properties and on their boundaries. We show that their deviation from alfvénicity and the correlations between magnetic field and plasma density are indicative of slow and fast mode-type fluctuations. This result is important as it helps constrain the possible generation mechanisms. We argue that the firehose instability could generate some of the switchbacks. A second result is the first observation of the magnetic signature of slow extraordinary modes associated with type III solar radio bursts. To understand the occurrence of these signatures we provide a theoretical framework that reveals an inverse proportionality between the intensity of the magnetic field and the plasma refractive index. Using simulations of wave propagation in inhomogeneous plasmas, we demonstrate that the (hitherto unseen) magnetic signature of the waves become observable because density inhomogeneities cause the refractive index to drop. |
|---|---|
| Beschreibung: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (Orléans ; 2012-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Sébastien Célestin (Président du jury) ; Christopher Chen, Vladimir Krasnoselskikh (Membre(s) du jury) ; Francesco Valentini, Marco Velli (Rapporteur(s)) |
| Format: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |
| Zugangseinschränkungen: | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 16 mars 2022 |