Turbulence compressible dans les plasmas spatiaux et astrophysiques : approche analytique et traitement des données du vent solaire
Auteur / Autrice : | Supratik Banerjee |
Direction : | Sébastien Galtier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 25/09/2014 |
Etablissement(s) : | Paris 11 |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Ondes et Matière (Orsay, Essonne ; 1998-2015) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut d'astrophysique spatiale (Orsay, Essonne ; 1990-....) - Laboratoire de Physique des Plasmas (Palaiseau ; 1975-....) |
Jury : | Président / Présidente : Thierry Passot |
Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Galtier, Thierry Passot, Sergey Nazarenko, Wolfram Schmidt, Fouad Sahraoui, Luca Sorriso-Valvo | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Sergey Nazarenko, Wolfram Schmidt |
Mots clés
Résumé
Ma thèse a pour but de comprendre le rôle de la compressibilité dans la turbulence aux basses fréquences dans les plasmas spatiaux (le vent solaire, les plasmas magnétosphériques etc.) et astrophysiques (nuage moléculaire interstellaire, le cœur d'une étoile etc.). Trois nouvelles relations exactes ont été déduites dans le cadre de la turbulence compressible dans un fluide isotherme et polytrope et dans un plasma MHD isotherme afin de comprendre différentes propriétés universelles de la turbulence compressible. De plausibles phénoménologies ont été proposées aussi en vue d'une compréhension de différentes lois de spectre obtenues grâce aux simulations numériques de la turbulence compressible. Une distinction qualitative entre la turbulence sous-sonique et supersonique est ainsi décrite.Une analyse utilisant des données d'observation des sondes spatiales THEMIS est également réalisée dans le but d'expliquer l'effet de la compressibilité dans la turbulence du vent solaire rapide. Une amélioration remarquable par rapport a "incompressible scaling" est observée avec la nouvelle "compressible scaling". Le flux d'énergie correspondant ainsi trouve est estime suffisant pour expliquer le chauffage anormal du vent solaire rapide.