Soutenance de thèse de Pauline Simon (LPP) le 22/9/2023 à 14h

Annonce transmise par Guillaume Aulanier, Président du PNST (LPP)

Titre : D’une pression isotrope à l’anisotropie de pression dans les plasmas spatiaux turbulents : Investigation analytique, numérique et observationnelle
Title: From isotropic pressure to pressure anisotropy in turbulent space plasmas: Analytical, numerical and observational investigations

Date : 22 Septembre 2023 à 14h
Lieu : Amphithéâtre Gay-Lussac à l'Ecole Polytechnique, Palaiseau
Lien distanciel :  https://youtube.com/live/WkhpizhqzQY?feature=share

Jury :

Dr. Alain Noullez, Directeur de recherche, CNRS/LAGRANGE (Rapporteur)
Dr. Luca Sorriso-Valvo, Chercheur, CNR/ISTP (Rapporteur)
Dr. Katia Ferrière, Directrice de recherche, CNRS/IRAP (Examinatrice)
Dr. Lorenzo Matteini, Chercheur, Imperial/SPAT (Examinateur)
Prof. Frédéric Daigne, Professeur des universités, SU/IAP (Examinateur)
Dr. Fouad Sahraoui, Directeur de recherche et professeur, CNRS/LPP/X (Directeur)
Prof. Sébastien Galtier, Professeur des universités, UPSy/LPP (Co-directeur)

Résumé :

Le Vent Solaire (VS) est un gaz ionisé et magnétisé, éjecté par le Soleil dans l’espace interplanétaire. La pression n’y est pas définie par une seule valeur, mais par au moins deux valeurs, suivant si l’on regarde le plasma dans la direction du champ magnétique moyen ou perpendiculairement à cette direction. Cette anisotropie de pression impacte le plasma et peut même le rendre instable. Le VS est aussi un milieu turbulent. La turbulence engendre une cascade d’énergie des grandes vers les petites échelles, permettant ainsi un chauffage du plasma. Dans ce travail, nous posons la question de l’impact de l’anisotropie de pression sur la turbulence d’un plasma tel que le VS. La première étape est analytique et étend, à tout type de pression, la théorie des lois exactes de Kolmogorov, qui permet une estimation du taux de cascade. Puis une étude numérique est menée afin de comprendre l’apport de cette extension à notre interprétation de la dynamique turbulente.

Abstract:

The Solar Wind (SW) is a plasma, an ionized gas that interacts with the magnetic and electric fields and is ejected by the Sun, in the interplanetary space. In this medium, the pressure is not defined as a single quantity, but rather by, at least, two quantities, parallel and perpendicular to the magnetic field. Such anisotropy impacts the plasma that can become unstable. The SW is also a turbulent fluid. The turbulence results in a cascade of energy from large scales to small ones, where the energy can heat the plasma. In this work, we investigate the impact of the pressure anisotropy on the turbulence of the SW. The first step is analytical and extends the theory of Kolmogorov that gives an estimation of the turbulent cascade rate, to all types of pressure. Then a numerical study is led to understand the impact of this extension in our interpretation of a turbulent behaviour.