L’émergence de flux magnétique solaire et son influence sur le cycle de 22 ans

Durant ce séminaire, je me propose de présenter l’étude numérique multidimensionnelle de différents aspects du magnétisme solaire, avec un intérêt particulier pour le lien entre son origine interne et ses manifestations en surface. Via des simulations MHD 3D en géométrie sphérique, nous cherchons à comprendre le mécanisme d’émergence de champs magnétiques toroïdaux de la base de la zone convective solaire jusqu’à la surface où ils forment des régions actives. Dans le cas de l’introduction d’un champ initialement faible, l’émergence de boucles Ω est favorisée. Pour ce cas particulier, les régions bipolaires apparaissant en haut de notre domaine de calcul tendent à posséder une orientation Est-Ouest, conformément à la loi de Joy. Les interactions avec les écoulements moyens seront analysées pour différentes intensités initiales de champ magnétique. Nous étudierons l’influence de l’émergence de flux magnétique sur le fonctionnement même de la dynamo solaire. En réintroduisant certains résultats de ces calculs 3D dans des modèles de dynamo champ moyen de type Babcock-Leighton, on remarque notamment que le temps de montée des tubes, dépendant fortement de l’intensité du champ à la base de la zone convective, introduit une modulation de l’amplitude du cycle. Cette activité solaire modulée ainsi que le diagramme papillon résultant sont ainsi plus compatibles avec les observations que le modèle standard de Babcock-Leighton. Nous présenterons également les premiers calculs d’interaction entre tubes de flux torsadés au sein de la zone convective, avec un intérêt particulier pour les régions actives résultantes. Enfin, qu’en est-il de l’influence de l’activité magnétique solaire sur notre environnement terrestre ? Je présenterai un premier effort d’application en physique solaire de techniques d’assimilation de données sophistiquées utilisées en météorologie potentiellement prometteuses pour la prédiction du cycle d’activité solaire.