Etude des decharges electrostatiques dans l'atmosphere de mars lors des tempetes de sable, et de la propagation dans l'ionosphere des ondes emises

• Auteur / Autrice : Olga Melnik
• Direction : Michel Parrot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

L'atmosphere de mars est trop peu dense pour que des eclairs d'orage puissent avoir lieu. Cependant il existe des possibilites de decharges electriques dans les grandes tempetes de sable et de poussieres qui ont regulierement lieu a la surface de cette planete. Sur la terre, des gradients de potentiel de plusieurs milliers de volt par metre ont ete mesures pendant des tempetes de sable. Cependant, la tension de claquage necessaire pour avoir une decharge est plus faible sur mars que sur la terre. Apres une revue des observations concernant l'atmosphere terrestre et des experiences de laboratoires qui ont ete entreprises pour comprendre ces phenomenes, les resultats d'une simulation numerique concernant l'electrification dans les tempetes de sable martiennes sont presentes. Les caracteristiques connues des grains de sable ont ete considerees, et les differentes forces appliquees a ces grains ont ete prises en compte. Le potentiel electrostatique et l'evolution de la densite de charge sont calcules en utilisant les equations de poisson et de continuite. Deux configurations differentes de vent ont ete prises : un tourbillon vertical, et un vent rasant une petite colline. On montre que des decharges electriques peuvent se produire. Quand elles ont lieu, ces decharges electriques sont capables de generer des ondes electromagnetiques dans une large bande de frequence. Comme ces ondes se propagent dans l'atmosphere et dans l'ionosphere, il est possible de les observer avec une sonde en orbite autour de mars. Mais une attenuation ou meme une reflection complete de ces ondes peut se produire dans l'ionosphere. La deuxieme partie de cette these est donc consacree a l'etude des caracteristiques de propagation des ondes ebf-tbf dans l'ionosphere martienne. Plusieurs cas ont ete consideres pour evaluer les parametres ionospheriques : cote jour et cote nuit, activite solaire calme et forte, champ magnetique fort et faible. On montre que les ondes ebf-tbf peuvent se propager uniquement si on considere un champ fort du cote nuit, et que l'attenuation est plus faible pour une activite solaire calme.