Doctorant (H/F) - Simulations numériques MHD 3D paramétriques de la génération des « switchbacks » ind

Sujet de thèse :
Mission:
Au cours de ses approches sans précédent du Soleil, la mission Parker Solar Probe (PSP, NASA) a fait la découverte intrigante de déflexions très fréquentes et abruptes du champ magnétique, appelées switchbacks (SB), dans le vent solaire. En raison de leur omniprésence dans l’héliosphère interne et de leur quasi-absence relative à proximité de l’orbite terrestre et au-delà, les SB sont considérés comme un ingrédient clé dans les mécanismes complexes de génération du vent solaire. Les jets solaires, phénomènes très couramment observés dans l’atmosphère solaire et se produisant sur une large gamme d’échelles spatiales et temporelles, sont récemment apparus comme de sérieux candidats aux phénomènes déclencheurs de la formation des SB. L’objectif global de la thèse est de répondre aux questions suivantes :
Les événements de type jets solaires induisent-ils des switchbacks (SB), et dans quelle mesure ?
Quels sont les mécanismes physiques impliqués dans la propagation des jets et la formation des SB ?

Activités:
La thèse consistera donc à produire de nouvelles simulations numériques paramétriques innovantes en MHD 3D de la propagation des jets solaires, en lien étroit avec les observations solaires et in-situ. Cela devra mener au développement de la prochaine génération de modèles de propagation des jets solaires, depuis la basse atmosphère jusqu’à l’héliosphère interne, et permettre une comparaison directe avec les données in-situ actuelles du vent solaire naissant. Les expériences numériques s’appuieront sur le code « Adaptively Refined MHD Solver » (ARMS), tournant sur des centres de calcul haute performance. Le domaine de simulation consistera en une portion restreinte de l’atmosphère solaire. Le.a doctorant.e devra explorer l’espace des paramètres de simulation : quantité de torsion magnétique dans les jets, intensité et distribution du champ magnétique, propriétés du plasma environnant, etc. Un modèle de vent solaire plus réaliste sera implémenté, s’éloignant de l’approximation isotherme du vent de Parker. La visualisation 3D et l’analyse des résultats des simulations seront effectuées, incluant les bilans de forces et d’énergie, ainsi que l’étude des conditions menant éventuellement à la formation secondaire de switchbacks par des mécanismes in-situ.

Les simulations seront construites à partir des contraintes issues des observations et des mesures les plus récentes, à la fois par des instruments spatiaux et par des observations au sol. Les connaissances les plus récentes sur les jets solaires seront traduites en contraintes utilisables pour paramétrer et piloter les simulations numériques (par exemple, fournir des conditions initiales et aux limites). En particulier, la thèse bénéficiera de l’utilisation du télescope THEMIS du CNRS-INSU, un télescope solaire optique de classe 1 mètre, dédié à l’étude du magnétisme solaire et des processus dynamiques dans l’atmosphère d
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