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Le jeudi 11 juin à 15h30

Nicolas Dorville et Jeremy Dargent - LPP

Lieu : salle LPP-CPHT/ ex LIX

Titre : Couches de courant de type magnétopause : équilibre et stabilité

Résumé : La magnétopause est une couche de courant que l’on peut supposer tangentielle au repos. Mais elle est souvent perturbée par des instabilités impliquant de la reconnexion magnétique ("tearing mode" en particulier). Ces instabilités, qui sont d’une grande importance, sont très étudiées. L’étude de la stabilité d’une telle couche nécessite naturellement la connaissance préalable de sa structure d’équilibre. Or, lorsque cette couche est très fine, les descriptions fluides (MHD ou même bi-fluides) sont insuffisantes pour décrire correctement la structure d’équilibre. En l’absence de collisions, respecter l’équation de Vlasov est plus exigeant que juste respecter un équilibre de pression. Malheureusement, déterminer une structure qui soit une structure d’équilibre au niveau cinétique n’est pas une chose facile, en particulier lorsque la couche de courant est "asymétrique" comme la magnétopause, c’est à dire avec des plasmas de densités et de températures différentes de part et d’autre. Nicolas Dorville présentera la méthode qui a été mise au point au LPP pour le faire. Cette méthode implique comme les précédentes l’usage des invariants du mouvement des particules, mais elle est plus générale que celles existant auparavant dans la littérature et donne des résultats a priori plus raisonnables. Il montrera comment il l’a encore généralisée pour la rendre réaliste vis a vis des données (rotation du champ magnétique, existence d’un champ électrique). Jeremy Dargent montrera ensuite l’influence de cette structure d’équilibre pour les études de reconnexion par la simulation numérique, hybride et full-PIC. En utilisant ces équilibres pour initialiser les simulations (et non des Maxwelliennes locales comme habituellement), on peut enfin comprendre si la reconnexion ne dépend que des propriétés amont des plasmas reconnectés ou dans quelle mesure elle se « souvient » de la structure initiale de la couche de courant dans laquelle elle se développe. Toutes ces études ont un intérêt vis à vis de l’exploitation des données MMS.


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