Thèse soutenue

Ondes et turbulence dans les écoulements MHD anisotropes : applications solaires

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Auteur / Autrice : Barbara Bigot
Direction : Sébastien GaltierHélène Politano
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des plasmas
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Je présente une étude théorique, phénoménologique et numérique dédiée aux plasmas astrophysiques anisotropes. L’approximation fluide de la magnétohydrodynamique (MHD) incompressible, en présence d’un champ magnétique ambiant B0, est utilisée en régime de turbulence. Afin de caractériser la transition entre la turbulence MHD forte et faible (ou turbulence d’ondes), mes travaux numériques portent sur le développement de l’anisotropie, sa signature spectrale et spatiale, ainsi que son influence sur les transferts d’énergie dans des écoulements MHD tridimensionnels en décroissance libre. Cette analyse est faite en fonction de l’intensité du champ B0 est fort, de nouvelles lois temporelles sont dérivées pour l’énergie des ondes d’Alfvén de cisaillement et celle des pseudo-ondes, dans la limite asymptotique du régime de turbulence d’ondes (à fort B0). Ces prédictions sont ensuite confrontées à l’intégration numérique directe des équations MHD et à celle des équations cinétiques d’ondes. Enfin, je propose un modèle analytique de chauffage coronal par turbulence d’ondes d’Alfvén pour des structures fortement anisotropes, telles que les boucles coronales ou les lignes ouvertes de champ magnétique. Les taux de chauffage obtenus sont ensuite comparés avec les prédictions observationnelles de la couronne solaire.