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Renaud Ferrand a soutenu sa thèse "Turbulence multi-échelles compressible dans les plasmas astrophysiques : une approche théorique, numérique et observationnelle"

Le 1er octobre 2021, Renaud Ferrand a soutenu (en présentiel et en visioconférence à cause des contraintes sanitaires) sa thèse "Turbulence multi-échelles compressible dans les plasmas astrophysiques : une approche théorique, numérique et observationnelle" (ED A&A 127, IP Paris) sous la direction de Fouad Sahraoui et Sébastien Galtier du LPP.

Résumé :
Le vent solaire est un plasma turbulent émis par le soleil dont la physique est largement étudiée depuis de nombreuses années. Identifier les mécanismes de dissipation d’énergie turbulente dans le vent solaire est une nécessité pour mieux comprendre la physique du vent dans son ensemble.

Dans cette thèse nous obtenons de nouvelles « lois exactes », des équations permettant le calcul de la quantité d’énergie échangée par la turbulence à une échelle donnée. Nous développons un programme pour calculer ces lois sur des données de simulation, que nous appliquons à un ensemble de simulations numériques (MHD-Hall et Landau-fluide) de plasmas. Ce travail permet de mieux comprendre le fonctionnement des lois exactes, et d’obtenir d’importants résultats sur le lien entre cascade turbulente (fluide) et dissipation cinétique dans le vent solaire et sur le comportement du milieu interstellaire.

L’application des lois exactes sur les données de la mission NASA MMS dans la magnétogaine terrestre a permis d’obtenir les premières estimations du taux de cascade d’énergie aux échelles sub-ioniques, mais aussi de souligner les limitations des méthodes de type "curlometer" pour l’estimation des gradients spatiaux à partir des données multi-satellites.

Composition du jury :
Alain Abergel - Université Paris Saclay - Président
William Matthaeus - University of Delaware, Newark - Rapporteur
Luca Sorriso-Valvo - Istituto per la Scienza e Tecnologia dei Plasmi, Bari - Rapporteur
Aurélie Marchaudon - IRAP, Toulouse - Examinatrice
Patrick Hennebelle - CEA - Examinateur
Robert Wicks - Northumbria University, Newcastle - Examinateur
Fouad Sahraoui - LPP - Directeur de thèse
Sébastien Galtier - Université Paris Saclay, LPP - Co-directeur de thèse

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