Soutenance de thèse de Elisabeth Werner le 22 nov 2021

Bonjour à toutes et à tous,

J'ai le plaisir de vous inviter à ma soutenance de thèse sur le sujet: "Modélisation globale et temporelle des ions planétaires dans la magnétosphère de Mercure".

La présentation aura lieu le 22 novembre entre 10h15 et 13h00 dans le «Salle de Conférence de l'UFR TEB» (tour 56-46, 2ème étage) à Sorbonne Université (Faculté des sciences). Voici un lien visioconférence pour ceux qui souhaiteraient assister à la soutenance à distance:

https://cnrs.zoom.us/j/94131177301?pwd=VURzcWtmdUZRTlBmZGRvTDBZYVhVUT09
ID de réunion : 941 3117 7301
Code secret : PZbe67

La présentation sera en anglais. Vous êtes également invité à un petit «fika» (café et pâtisseries suédoises) à LATMOS (site de Jussieu) à 14h00.

A bientôt,
Elisabeth Werner

*** English version ***

Dear all,

It is my pleasure to invite you to the defense of my PhD thesis entitled: "Global and Time-dependent Modeling of Planetary Ions in Mercury's Magnetosphere".

It will be held on 22 November between 10:15-13:00 in "Salle de Conférence" (tower 56-46, second floor) at Sorbonne Université (Faculté des sciences). Here is a zoom link for those who would like to attend the defense remotely:

https://cnrs.zoom.us/j/94131177301?pwd=VURzcWtmdUZRTlBmZGRvTDBZYVhVUT09
ID de réunion : 941 3117 7301
Code secret : PZbe67

The presentation will be held in English. You are also invited to enjoy a small "fika" (coffee and Swedish pastries) at LATMOS (Jussieu site) at 14h00.

See you soon,
Elisabeth Werner

Résumé:
L’environnement de Mercure est composé d’ions lourds originaires de l’atmosphère non-collisionnelle de Mercure (l’exosphère). La distribution spatiale des ions les plus abondants a été caractérisée par l’instrument « Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) » embarqué sur le satellite MESSENGER. Ces observations donnent des densités qui peuvent différer jusqu'à trois ordre de grandeur par rapport aux prédictions passées. Cette thèse de doctorat décrit l’application d’un nouveau modèle numérique pour  décrire les ions planétaires autour de Mercure, le Latmos IoniZed Exosphere Model (LIZE). LIZE est couplée à un modèle de l’exosphère (Exospheric Global Model; EGM) et un modèle magnétosphérique hybride (Latmos Hybrid Simulation; LatHyS). J’ai tout d’abord utilisé LIZE pour décrire la distribution des densités des ions Na+, O+ et He+ telle que mesurée par FIPS entre le 23 mars 2011 et le 30 avril 2015. Nous avons pris en compte le champ de vue et la couverture en énergie de FIPS et avons simulé la fonction de distribution des vitesses. Ensuite, nous avons démontré que la réponse des espèces planétaires ioniques à un événement radiatif solaire intense était non-linéaire et dépendait des espèces ioniques, de l’énergie, de la position dans la magnétosphère et de la position de la source de l’événement solaire à la surface du Soleil par rapport à Mercure. Le modèle LIZE permet une analyse originale des données FIPS et fournira des informations importantes sur le contexte des mesures qui vont être faites par la sonde BepiColombo.

*** English version ***

Abstract:
The Hermean environment contains heavy ions which have their origin in Mercury's collision-less atmosphere (exosphere). The spatial distribution of the most abundant ion species has been characterized by the Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) on the MESSENGER spacecraft. Previous models of the planetary ion density distribution in Mercury's magnetosphere produce Na+ densities which differ by 1-3 orders of magnitude from the FIPS observations. This thesis describes the application of a new ion density model, the Latmos IoniZed Exosphere model (LIZE). LIZE is coupled to a model of the exosphere (the Exospheric Global Model; EGM) and a hybrid magnetosphere model (Latmos Hybrid Simulation; LatHyS). I first use the LIZE model to reproduce the Na+-group, O+-group and He+ ion density distribution observed by FIPS between 23 March 2011 to 30 April 2015. We account for the FIPS field-of-view and energy range, and also simulate the 3-D ion phase space density distribution. I then use the time-dependent LIZE model to study the response of planetary ion species to a strong solar flare event. We demonstrate that the response of the planetary ion population in Mercury's magnetosphere to the flare is non-linear with respect to species, energy, location inside the magnetosphere and the location of the flare source region with respect to Mercury. The LIZE model offers a new capability for the analysis of FIPS data and will provide needed context to the ion measurements which will be made during the BepiColombo mission, which will be made from two different positions in space and by instruments with different spatial, temporal and energy coverage.