Etude theorique de la structure interne du soleil : l'apport de l'heliosismologie avec le satellite soho

• Auteur / Autrice : Allan Sacha Brun
• Direction : Jean-Paul Zahn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Cette these presente une etude detaillee de la structure interne du soleil, a partir du code d'evolution stellaire cesam. Premierement, nous obtenons un modele solaire dit de reference, incluant les derniers developpements de la physique atomique et nucleaire pour decrire le plasma solaire. Ce modele est alors confronte aux recents resultats heliosismiques des experiences spatiales a bord du satellite soho, notamment golf, ainsi qu'aux experiences de neutrinos solaires (gallex, superkamiokande). Il ressort de cette comparaison que l'introduction de processus de diffusion des especes chimiques est necessaire. Deuxiemement, nous determinons les incertitudes theoriques de notre modele a partir de notre connaissance actuelle des ingredients microscopiques et obtenons des modeles plus proches des observations. Une attention particuliere est portee sur notre connaissance du cur nucleaire et sur la reduction du desaccord theorie-experiences du flux de neutrinos solaires. Pour la premiere fois nous commencons a quantifier les flux theoriques de neutrinos par la sismologie. A partir des resultats obtenus avec le modele de reference, nous mettons en evidence la necessite d'introduire des processus macroscopiques afin de progresser dans notre modelisation du soleil vis a vis des contraintes sismiques et des abondances de surface de 4he, 9be et 7li. Nous traitons tout d'abord la couche de transition (tachocline) entre la rotation differentielle de la zone convective et celle solide de la zone radiative, par l'introduction d'un processus de diffusion turbulente induisant un melange dependant du temps. Ensuite, a partir du formalisme de la longueur de melange, nous tenons compte d'une pression turbulente dans l'equilibre hydrostatique de l'etoile, afin de mieux decrire les couches externes et d'ameliorer les predictions des frequences des modes acoutiques. Dans les deux cas, les resultats encouragent le developpement d'un modele stellaire hydrodynamique.