Interaction du vent solaire avec les planètes non-magnétisées : Mars et Vénus

• Auteur / Autrice : Claire Ferrier
• Direction : Jean-André Sauvaud, Andrei Fedorov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des plasmas. Planétologie comparée
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vénus (planète)

Mars (planète)

Interactions électromagnétiques

Vents solaires

Magnétosphère

Mots clés libres

Mars

Vénus

Magnétosphère

Plasma

Interaction vent solaire-magnétosphères

Résumé

Les corps planétaires sans champ magnétique intrinsèque, mais possédant une atmosphère, possèdent une queue magnétosphérique comme celle observées à l'arrière des comètes. Ces queues magnétosphériques sont le résultat de l'interaction directe entre le vent solaire et l'ionosphère de ces planètes et leurs propriétés dépendent de ces deux facteurs. On s'attend à ce que les sillages martien et vénusien soient très similaires du fait de leur origine induite. Une étude comparative partielle de ces deux planètes est aujourd'hui possible. En effet, ASPERA-3 à bord de Mars Express (MEX) est actuellement en orbite autour de Mars et ASPERA-4, réplique d'ASPERA-3, à bord de Vénus Express (VEX), en orbite autour de Vénus depuis Avril 2006. Ces expériences, construites en partenariat international avec une participation importante du CESR, donnent la possibilité d'étudier et de comparer, au moyen d'une instrumentation identique, l'interaction des deux planètes avec le vent solaire. Toutes les mesures d'ions planétaires sont effectuées à l'aides des spectromètres de masse IMA (Ion Mass Analyser). Pour l'étude de Vénus, on utilise aussi les données magnétiques issues du magnétomètre MAG placé à bord de VEX. L'utilisation des données de vitesse et densité obtenues par le satellite ACE (Advanced Composition Explorer) au point L1 de la Terre a, quant à lui, permis de vérifier la valeur de ces paramètres, obtenus par VEX autour de Vénus. En ce qui concerne Mars, on a déduit la direction du champ magnétique interplanétaire grâce aux données obtenues simultanément à bord de l'orbiteur américain MGS (Mars Global Surveyor). En ce qui concerne Mars, on a déduit la direction du champ magnétique interplanétaire grâce aux données obtenues simultanément à bord de l'orbiteur américain MGS (Mars Global Surveyor). . .

Planetary bodies without intrinsic magnetic field, but with substantial atmospheres, are known to possess cometlike ''induced'' magnetotails, consequence of indirect interaction between solar wind and planetary ionosphere. These magnetotails are the result of the ''draping'' of interplanetary magnetic field lines and of the atmospheric mass-loading and their properties depend on these two factors. The Venus and Mars wakes can be expected to be very similar because of their induced origin. Nowadays, with a plasma package ASPERA-3 onboard of Mars Express (MEX) and identical ASPERA-4 onboard Venus Express (VEX), we can provide a comparative analysis of the interaction between solar wind and the two planets Mars and Venus. These international experiences were made in collaboration with the CESR. All investigations were made on the data of mass analyser IMA, the part of plasma package ASPERA-3/4. For the Venus study, the MAG magnetometer data was used, but for Mars we derived interplanetary magnetic field direction from MGS (Mars Global Surveyor) data. It is now well known that the lack of an effective magnetic obstacle, unlike the Earth, protected by its magnetosphere, planetary atmospheres as the ones of Mars and Venus are eroded by solar wind. Models predict an important effect of the solar wind erosion over billion years able to make a primitive and dense atmosphere, required to maintain water under its liquid phase, disappear. However, recent MEX measurements have established that atmospheric escapes due to solar wind cannot explain by themselves, even if they are important, martian primitive ocean disappearance. At the begining, Venus also may be covered by a liquid water layer which evaporated and present calculated escaping rates of H+ and O+, by means of VEX data, confirm the unending loss of the venusian atmosphere. . .