Magnetic configurations, reconnection and energy transfers in space plasmas

Autor: Fadanelli, Sid
Přispěvatelé: Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), UPS Toulouse - Université Toulouse 3 Paul Sabatier, Universita di Pisa, B. Lavraud, F. Califano
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Earth and Planetary Astrophysics [astro-ph.EP]. UPS Toulouse-Université Toulouse 3 Paul Sabatier; Universita di Pisa, 2020. English
Popis: Throughout interplanetary space, plasma particles and magnetic fields play an endless game of re-shaping themselves and exchanging energy. A key process in this regard is magnetic reconnection. The complex dynamics resulting from this process is responsible for particle acceleration and entry into the Earth’s magnetosphere, potentially dangerous for people and machinery, and is the basic subject of this thesis. In the first part of the work, I focus on the local shape of magnetic configurations. To this aim, I devise a technique to retrieve relevant local characteristics of magnetic configurations, which I apply to multi-spacecraft data, demonstrating its efficacy. In the second part of the thesis I discuss how energy is exchanged among its different forms in the neighbourhood of a reconnection site using a numerical simulation. I show in particular how different energy conversions are statistically related to one another and to local features of the system.; Dans l’espace interplanétaire, particules chargées et champs magnétiques sont en continu sujet à des remodelages et échanges d’énergie. Un processus clé dans ce contexte est la reconnexion magnétique. La dynamique complexe résultant de ce processus est responsable de l’accélération des particules et de leur entrée dans la magnétosphère terrestre, ce qui est potentiellement dangereux pour les personnes et la technologie, et constitue le sujet de cette thèse. Dans la première partie de mon travail, je me concentre sur la structure locale du champ magnétique. J’ai conçu une technique pour déterminer les caractéristiques locales de la configuration du champ magnétique, et je l’applique à des données multi-satellites, démontrant son efficacité. Dans la deuxième partie de la thèse, j’étudie comment l’énergie est échangée entre ses différentes formes, près d’un site de reconnexion magnétique avec une simulation numérique. Je montre en particulier comment les différentes conversions d’énergie sont statistiquement liées les unes aux autres et aux caractéristiques locales du système.
Databáze: OpenAIRE