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Turbulence dans les plasmas géo- et astro-physiques : observations récentes, théorie et conséquences
Gérard Belmont (Centre d’Etude des Environnements Terrestre et Planétaires - CETP)
Par Stephane Charpinet - 18/11/2005
Séminaires d’Astrophysique
de l’Observatoire Midi-Pyrénées
Séminaire de
Gérard BELMONT
(Centre d’Etude des Environnements Terrestre et Planétaires - CETP)
Jeudi 1er Décembre 2005 à 11h
CESR
Turbulence dans les plasmas géo- et astro-physiques : observations récentes, théorie et conséquences
Je montrerai d’abord brièvement que beaucoup des phénomènes observés en détail dans la magnétosphère et le vent solaire, via quelques lois d’échelle et l’introduction de paramètres sans dimension, ont un caractère universel et que des phénomènes équivalents se développent certainement un peu partout dans l’univers. A ce titre, la possibilité que nous avons, dans l’environnement spatial de la Terre, de faire des mesures in-situ apporte des informations qui méritent d’être partagées avec ceux qui cherchent à comprendre les milieux astrophysiques moins accessibles, où seules les mesures à distance, via le rayonnement électromagnétique, sont possibles. Je définirai ensuite la notion de plasma sans collision , qui est exotique pour les gaz neutres qui nous entourent, mais qui est fréquente dans les plasmas spatiaux. Je montrerai que ceci ne remet pas en cause, en général, le concept habituel de comportement fluide , même si cela remet en cause la notion intuitive que l’on a sur sa raison d’être (pas d’équilibre thermodynamique local). La turbulence magnétique dans la magnétogaine terrestre, que nous avons observée et étudiée au CETP à l’aide des quatre satellites CLUSTER, illustrera ce propos. On verra que certaines des idées simples que l’on est prêt à admettre, lorsque les mesures détaillées font défaut, sont mises à mal : isotropie de la turbulence, incompressibilité, pertinence d’une description MHD, etc ... Je présenterai rapidement les théories de turbulence qui doivent être développés pour modéliser ce type de turbulence, en particulier la théorie dite de turbulence faible, et les progrès que l’on a pu faire récemment dans ce domaine. Je montrerai en conclusion l’importance potentielle de ces résultats pour le problème de la pénétration des particules du vent solaire dans la magnétosphère, et d’une façla ;on plus générale pour celui de l’inter-pénétration de deux plasmas magnétisés d’origine différente arrivant au contact l’un de l’autre (reconnexion magnétique).
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