Vous êtes ici : UVSQ RechercheDoctorat

«Contribution des émissions radio non-thermiques à l’étude des magnétosphères de Jupiter et Saturne » par Patrick Galopeau

Présentée par : Patrick Galopeau Discipline : Astronomie, Astrophysique Laboratoire : LATMOS

Résumé :
Les magnétosphères sont le résultat de l’action du vent solaire sur le champ magnétique des planètes pourvues d’une dynamo interne. Elles sont la source d’émissions radio non thermiques dont l’observation permet un sondage à distance du plasma magnétosphérique et d’étudier le rôle de certains paramètres fondamentaux tels que la rotation de la planète ou l’impact du vent solaire.
Les travaux auxquels j’ai contribué et que je présenterai lors de cette soutenance concernent principalement les magnétosphères de Jupiter et Saturne. Ils reposent à la fois sur l’analyse de données collectées par des sondes spatiales (VOYAGER, ULYSSES, GALILEO, WIND, CASSINI) ou des radiotélescopes au sol (Nançay), sur l’élaboration de modèles permettant de confronter certains scénarios d’émission, mais aussi sur une approche purement théorique de mécanismes d’émission (instabilité maser cyclotron) et du développement d’instabilités dans les plasmas (Kelvin-Helmholtz notamment).
Les perspectives d’avenir sont nombreuses car beaucoup de questions importantes demeurent sans réponse pour ces deux planètes, malgré toutes les approches qui ont été proposées : par exemple, Saturne présente une double période de rotation variable, les structures fines et les sursauts radio milliseconde de Jupiter restent incompris à ce jour. J’examinerai différentes études qu’il me paraît indispensable d’approfondir, en particulier sur le plan théorique. Enfin, j’évoquerai la possibilité d’appliquer les méthodes de la radioastronomie à l’étude de l’environnement terrestre.

Abstract :
Magnetospheres are the result of the action of the solar wind on the magnetic field of planets possessing an inner dynamo. They are the place of non-thermal radio emissions, the observation of which allows a remote sensing of the magnetospheric plasma and the study of some fundamental parameters like the planetary rotation or the impact of the solar wind.
The works I took a part in, and that I shall present during this oral examination, mainly concern the magnetospheres of Jupiter and Saturn. They are based at the same time on the analysis of data collected by spacecraft (VOYAGER, ULYSSES, GALILEO, WIND, CASSINI) or from ground-based radio telescopes (Nançay), on the working out of models allowing to compare some emission scenarios, but also on a purely theoretical approach of emission mechanism (cyclotron maser instability) and the growth of plasma instabilities (e.g. Kelvin-Helmholtz).
There are many future prospects because a large number of important questions remain without any answer for these two planets, despite all the approaches that were proposed: for instance, Saturn presents a variable double rotation period, fine structures and Jovian millisecond radio bursts have remained misunderstood until today. I will consider some studies which must be improved, in my opinion, in particular at a theoretical level. Finally, I will mention the possibility of applying the methods of radio astronomy to terrestrial environment.
Informations complémentaires
François LEFEUVRE, Directeur de Recherche CNRS, au Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace (LPC2E) - UMR 6115 - Orléans - Rapporteur
Christian MAZELLE, Directeur de Recherche CNRS, à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) - UMR 5277 - Toulouse - Rapporteur
Nicole MEYER-VERNET, Directeur de Recherche CNRS, au Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA) - Observatoire de Paris - Meudon - Rapporteur
Hervé DE FERAUDY, Professeur Emérite à l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)/Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (OVSQ) - Guyancourt - Membre examinateur
Eric GERARD, Directeur de Recherche Emérite CNRS, au Laboratoire Galaxie Etoile Physique Instrumentation (GEPI) - Observatoire de Paris - Meudon - Membre examinateur
Alain LECACHEUX, Directeur de Recherche CNRS, au Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA) - Observatoire de Paris - Meudon - Membre examinateur
Ondrej SANTOLIK, Chercheur, à l’Université de Charles/Faculté de Mathématiques et de Physique - Prague (Tchéquie) - Membre examinateur
Contact :
dredval service FED :