lundi 20 mai 2019
La soutenance d’Habilitation à Diriger des Recherches aura lieu le mercredi 5 juin 2019 à 13h00 dans la salle de conférence du Château à Meudon.
"Propriétés magnétiques des structures éruptives solaires "
Les éruptions solaires constituent les phénomènes les plus énergétiques du Système solaire. En quelques dizaines de minutes, une énergie comparable à cent mille fois la consommation annuelle humaine d’énergie est libérée dans l’atmosphère solaire. Lors de ces événements, de la matière magnétisée, ainsi que des rayonnements et des particules énergétiques, sont éjectés vers l’espace interplanétaire et peuvent interagir avec l’environnement magnétique de la Terre. Pour notre société toujours plus technologique, l’impact de ces éruptions devient ainsi un enjeu de plus en plus important nécessitant d’apprendre à nous prémunir de leurs effets nocifs. La prévision des éruptions solaires, dans le cadre de la discipline émergente de la météorologie de l’espace, requiert la compréhension des mécanismes physiques générant ces éruptions.
Le travail présenté dans ce mémoire, porte sur des recherches fondamentales en physique des relations Soleil-Terre. L’objectif global vise au développement de nouveaux outils de prédiction de l’activité solaire. Le cadre physique dans lequel sont étudiés ces phénomènes est celui de la magnétohydrodynamique (MHD), paradigme adapté aux plasmas chauds magnétisés qui constituent l’atmosphère solaire. L’objet du travail porte sur l’analyse des propriétés des régions sources de ces éruptions solaires, les régions actives, dont les taches solaires sont la principale signature visible. Ces régions actives correspondent à des concentrations de champs magnétiques intenses, constituant la source d’énergie des éruptions. La compréhension du déclenchement des éruptions solaires repose ainsi sur la détermination des propriétés magnétiques des régions actives.
La méthodologie de recherche utilisée se base sur une combinaison étroite et synergique entre différents axes d’investigation, des travaux théoriques de modélisations conceptuelles et analytiques, des expérimentations numériques et de l’analyse observationnelle multi-instruments et multi-longueurs d’ondes d’événements actifs. A l’aide de ces méthodes, plusieurs grandeurs et propriétés physiques fondamentales sont étudiées : le champ magnétique lui-même, sa topologie et sa structuration en champs potentiel et non-potentiel, les énergies associées, les courants électriques induits et finalement l’hélicité magnétique, quantité dont l’importance a été relativement sous-estimée jusqu’à présent.
A travers la synthèse d’une soixantaine de travaux scientifiques, ce mémoire tente de montrer que, bien que chacune de ces quantités apporte un éclairage distinct, elles fournissent des informations complémentaires qui permettent d’aboutir à une description globale des champs magnétiques éruptifs, ce qui se traduit par la mise en place d’un véritable modèle 3D standard des éruptions solaires. Concernant la prédiction des éruptions solaires, les travaux sur la théorie de la mesure de l’hélicité magnétique permettent désormais de véritablement mesurer correctement cette quantité et d’établir son lien avec l’éruptivité. Les études préliminaires d’expériences numériques montrent que l’hélicité magnétique pourrait être à la base de diagnostics efficaces de l’état éruptif des régions actives solaires.
