Magnétisme solaire et héliosphérique (Regroupement en IdF)

L’objectif de ce module est de présenter les phénomènes principaux qui caractérisent l’activité magnétique du Soleil, et de calculer les processus MHD fondamentaux qui les gouvernent. Le cours traitera de la dynamo et du transport des tubes magnétiques dans la zone convective interne, de leur émergence et leur déploiement dans la couronne, de la structure des taches solaires, des protubérances et des boucles coronales, des éruptions et éjections de masse coronales, de leur propagation au sein du vent solaire et de leur interaction avec la magnétosphère terrestre.

Le système Soleil / environnement spatial de la Terre: Panorama général de l’activité magnétique dans l’héliosphère ; Régimes MHD applicables.

Intérieur solaire : Critère de Schwarszchild ; Magnéto-convection cinématique ; Transport et vorticité des tubes magnétisés ; Instabilité de Rayleigh-Taylor et formation de taches solaires ; Dynamo de Babcock-Leighton et cycle solaire.

Couronne solaire : Propriétés des champs sans-force linéaires et non-linéaires ; Solutions sans-force pour des arcades invariantes par translation et des tubes torsadés de Gold-Hoyle ; Lien avec tokamaks et Z-pinchs ; Cisaillement magnétique et courants électriques ; Structure des protubérances et ségrégation hémisphérique des sigmoïdes.

Eruptions solaires : Instabilité de Kuperus pour les tubes torsadés et éjections de masse coronales ; Equilibre, effondrement et stabilisation par la pression de nappes de Harris et de points-X ; Champs électriques ne conservant pas le flux et les lignes de champ magnétiques ; Reconnexion magnétique ; Régimes de Sweet-Parker et de reconnexion rapide ; Lien avec le divertor des tokamaks.

Héliosphère : Solutions stationnaires et attracteur trans-sonique de Parker ; Trous coronaux et accélération du vent rapide ; Spirale de Parker et connexion Soleil-Terre ; Propagation des éjections de masse coronales dans le vent solaire ; Dépendance des reconnexions magnétiques dans la magnétosphère terrestre au signe de l’IMF.