Échanges de matière et d'énergie dans la couronne solaire : des régions actives aux nanoflares

Mass and energy exchanges in the solar corona : from active regions to nanoflares

• Auteur / Autrice : Céline Boutry
• Direction : Jean-Claude Vial
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des plasmas
• Date : Soutenance le 01/02/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ondes et Matière (Orsay, Essonne ; 1998-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Institut : Institut d'astrophysique spatiale (Orsay, Essonne ; 1990-....)
• Jury : Président / Présidente : Guillaume Pineau des Forêts
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Vial, Guillaume Pineau des Forêts, Helen Mason, Lidia van Driel-Gesztelyi, Nicole R. Vilmer, Eric Buchlin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Helen Mason, Lidia van Driel-Gesztelyi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie ultraviolette

Chauffage

Soleil -- Couronne

Soleil

Mots clés libres

Soleil

Couronne solaire

Chauffage de la couronne

Spectroscopie UV

Sun

Solar corona

Coronal heating

UV spectroscopy

Résumé

Le chauffage de la couronne et la formation du vent solaire sont plus que jamais d'actualité en astrophysique stellaire. En ce qui concerne le vent solaire, nous avons cherché à vérifier l'hypothèse selon laquelle il est issu des frontières de régions actives. En combinant l'imagerie en rayons X et Extrême Ultra Violet (EUV), la spectroscopie EUV et les mesures de champ magnétique longitudinal au niveau de la photosphère, nous avons développé une technique d’estimation quantitative des échanges de masse entre deux régions actives. Nous avons ainsi montré que cet échange n'est pas négligeable devant le flux de matière participant au vent solaire. Une attention particulière a été apportée aux traitements des données spectroscopiques notamment en ce qui concerne la référence en longueur d'onde. En effet, celle-ci est cruciale pour déterminer les vitesses y compris leurs signes dans les échanges. Sur la thématique des micro-événements de chauffage, nous avons développé une méthode de détection à partir d'images prises à haute cadence en rayons X. A l'aide de données spectroscopiques, nous avons pu estimer les vitesses Doppler et l’élargissement Doppler des raies dans les événements et les comparer au reste du champ de vue. Nous en avons déduit l’énergie contenue dans les vitesses non résolues, susceptible de contribuer au chauffage, qui s’avère être comparable aux pertes radiatives observées dans les régions actives.

The coronal heating and the formation of the solar wind are one of the core issues in stellar astrophysics.Concerning the solar wind, we have undertaken to verify the hypothesis that its origin is located at the borders of active regions. By combining X-ray and Extreme Ultra Violet (EUV) images, EUV spectroscopy and measurements of the longitudinal magnetic field at the photosphere, we have developed a technique for quantitatively estimating the mass exchange between two active regions. We have shown that this mass exchange is significant compared to the flow of material involved in the solar wind. Particular attention was paid to the analysis of spectroscopic data and more specifically the issue of reference wavelength. Indeed, it is crucial to determine the speeds including their signs in the exchange. On the topic of heating micro-events, we have developed a method for detecting micro-events from high-cadence X-ray images. With the help of spectroscopic data, we have been able to estimate the Doppler velocities and Doppler broadening of the lines in the events and compare them to the rest of the field of view. We derived the energy in the unresolved velocities, which can contribute to the heating, which turns out to be comparable to the radiative losses observed in active regions.