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Modélisation de la température de la source des vents solaires lents et rapides à l'aide d'un modèle fluide multi-espèces à 16 moments
Paul Lomazzi  1@  , Alexis Rouillard  1  , Nicolas Poirier  2  , Simon Thomas  1  , Victor Reville  1  , Pierre-Louis Blelly  1  , Michael Lavarra  1  , Jean-Baptiste Dakeyo  1  , Bahaeddine Gannouni  1  
1 : Institut de recherche en astrophysique et planétologie
Institut National des Sciences de l'Univers : UMR5277, Université Toulouse III - Paul Sabatier, Observatoire Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5277, Institut National des Sciences de l'Univers, Centre National de la Recherche Scientifique
2 : Institute of Theoretical Astrophysics [Oslo]

La compréhension des propriétés générales des différents vents solaire passe par la compréhension des phénomènes à leur source. Les propriétés du vent solaire sont influencées par les échanges d'énergie à la base de la couronne solaire. Par exemple, la vitesse du vent solaire est fortement influencée par le niveau de chauffage en dessous du point sonique. Le chauffage qui se produit dans la partie collisionnelle de l'atmosphère modifie le niveau d'ionisation des éléments lourds et donc leur état de charge. C'est pourquoi les rapports d'état de charge des ions lourds mesurés dans le vent solaire sont de bons paramètres pour distinguer les vents solaires rapides des vents solaires lents. Dans cette étude, nous exploitons le nouveau modèle atmosphérique solaire de l'Irap (ISAM) pour étudier le niveau d'ionisation des ions lourds transportés dans les vents solaires rapides et lents. ISAM est un modèle multi-espèces à 16 moments qui couple de manière auto-consistante les équations de transport des particules neutres et ionisées (H, p, e, He, O et Mg) de la basse chromosphère au vent solaire en passant par la couronne solaire. La basse couronne est une région fortement couplée à la région de transition par le flux de chaleur descendant.
En résolvant d'abord pour H, p et e, nous retrouvons les résultats des modélisations antérieures montrant que les variations de la température de la source modifient la pression de la région de transition qui, à son tour, module le flux de masse du vent solaire. En utilisant une fonction de chauffage ad-hoc caracterisée par une hauteur d'échelle inversement proportionnelle au facteur d'expansion des lignes de champ magnétique canalisant le vent solaire, nous retrouvons d'abord les propriétés générales du vent solaire rapide et lent ainsi que l'observation connue que la température de la source du vent lent est plus élevée que celle du vent rapide. Nous résolvons ensuite explicitement les processus d'ionisation et le transport couplé de l'oxygène avec les espèces majoritaires (H, p, e) afin d'isoler les différents processus qui contribuent au niveau d'ionisation des ions lourds. Nous comparons les résultats de notre modélisation avec des données spectroscopiques et in situ. Ce travail a été financé par l'ERC SLOW SOURCE - DLV - 819189.


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