N. A de Recherche en Astrophysique et en Planétologie, IRAP, Toulouse, [email protected]Atelier exploration radio, plasma et UV des magnétosphères de Jupiter de de Ganymède Meudon, France, 14-15 Mars 2011 Transport du plasma dans une magnétosphère en rotation rapide
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N . André Institut de Recherche en Astrophysique et en Planétologie, IRAP, Toulouse, France
Transport du plasma d ans une magnétosphère en rotation rapide. N . André Institut de Recherche en Astrophysique et en Planétologie, IRAP, Toulouse, France nicolas.andre@ cesr.fr. Atelier exploration radio, plasma et UV des magnétosphères de Jupiter de de Ganymède - PowerPoint PPT Presentation
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N. André
Institut de Recherche en Astrophysique et en Planétologie, IRAP, Toulouse, France
Fil conducteurComment des plasmas créés dans le vent solaire, dans la haute atmosphère des planètes, et surtout par leurs satellites (Io à Jupiter) alimentent-ils l’ensemble de la cavité magnétique, diffusent-ils radialement, sont-ils accélérés et finalement recombinent ?
Recirculationdu flux magnétique
Régionssources
RégionspuitsTransport
Avec ou sans changementde topologie magnétique
Problème cléen physique magnétosphérique
Energetic Particle Recycling
After Thorne (1983)
Taken from F. Bagenal
Comment expliquer la redistribution globale observée du plasma alors qu’il est créé localement très à l’intérieur du système ?
Þ nécessité d’un transport radial vers l’extérieur du système à travers les lignes de champ magnétique fermées
• de type Rayleigh-Taylor (RT)• Analogie hydrodynamique• Force centrifuge
(magnétosphère en rotation rapide)
Un mécanisme possible: l’instabilité d’échange
Transport radial du plasma
De la modélisation théorique de l’instabilité
• critère d’instabilité
fréquence magnétique de Brunt-Väisäla
Transport radial du plasma
à l’identification de ses signatures observationnelles (Cassini à Saturne)
Echange de tubes de flux
• Straight magnetic field
The thermal pressure gradient has no direct impact
The thermal pressure itself has a stabilizing effect
• In the cold plasma approximation
Gravity only
Curvature only
Applicationsà Jupiter
Taken from N. Krupp
Observations
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Echange de tubes de flux
Simulations numériques
Rice convection modelLiu et al., JGR, 2010
Bon accord avec les observations Cassini/CAPS à Saturne