sujet these IAS SOLOMON BUCHLIN 2010-2

Informations

• Publié par: Sowyeg
• Nombre de lectures: 37
• Langue: Français

Extrait

Informations pour la saisie dans l'application

Intitulé français: Détection et caractérisation des filaments/protubérances, et implications pour les éruptions solaires Intitulé anglais:Detection and characterization of filaments and prominences, and implications for solar eruptions Unité de recherche:CPhT, UMR 7644 et IAS, UMR 8617 Domaine scientifique:relations Soleil-Terre Thème prioritaire correspondant:1.h traitement des signaux et des images Directeurs de thèse: Tahar Amari,[e-mail] Jacques Solomon,[e-mail], co-encadrement Éric Buchlin, [e-mail] Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse: Les protubérances (ou filaments) sont des structures de l'atmosphère solaire constituées de milliards de tonnes de plasma dense et « froid » (20 000 K). Cette matière est normalement maintenue en suspension dans la couronne chaude (1 000 000 K), mais elle peut être emportée dans l'espace interplanétaire lors des éruptions solaires, et elle peut alors atteindre la Terre, avec des effets géophysiques et sur les activités humaines qui peuvent être importants. La thèse se place dans le cadre d'un vaste effort international visant à mieux comprendre ces objets et à prévoir leurs éruptions (et donc à prévenir leurs effets). Dans cette optique, il s'agit donc d'abord de développer un code de détection automatique de filaments, en particulier pour le satellite SDO, lancé en février 2010, afin de pouvoir suivre en temps réel l'évolution des filaments et leur éruption. Ces données formeront une base de données de filaments et de leurs éruptions, qu'il s'agira ensuite d'exploiter (caractérisation des phases pré-éruptives, statistiques, stabilité en fonction de la reconstruction du champ magnétique qui supporte la matière dense des filaments), afin de comprendre les configurations du champ magnétiques favorables aux éruptions et de pouvoir améliorer les méthodes actuelles de prévision des éruptions. Enfin, un travail de modélisation du transfert de rayonnement devra permettre d'améliorer les diagnostics des caractéristiques des filaments obtenues par ce type de code, permettant d'optimiser la détection et de mieux évaluer les effets des éruptions.

E COL EDOCT OR AL EON DE SE TM AT IE RE- ED2 8 8 Projet de thèse

Directeurs de thèse: Nom :Amari Prénom: Amari Grade :DR Tél: [phone] Courriel :[e-mail] : Nom :Solomon Prénom: Jacques(avec Éric Buchlin) Grade :Professeur Tél.: [phone] Courriel :[e-mail]69 85 86 75Fax: 01 Nom du Laboratoire: Centre de Physique Théorique, École Polytechnique Code d’identification (UMR,UPR,…) : UMR 8617Nom du Directeur : Patrick Mora Site Internet :http://www.cpht.polytechnique.fr/ Adresse :CPHT, Ecole Polytechnique, Bât. 6, RDC, 91128 PALAISEAU Cedex Lieu du stage :CPHT Nom du Laboratoire: Institut d'astrophysique spatiale (IAS) Code d’identification (UMR,UPR,…) : UMR 8617Nom du Directeur : Yves Langevin Site Internet :http://www.ias.fr/ Adresse :Bât. 121, Université Paris Sud, 91405 ORSAY Cedex Lieu du stage :IAS

TITRE DE LA THESE: Détection et caractérisation des filaments/protubérances, et implications pour les éruptions solaires

Résumé: La thèse proposée vise à améliorer la compréhension des protubérances (dits filaments quand ils sont vus en projection sur le disque) solaires, avant et pendant leur éruption. Cette démarche s'inscrit dans le cadre d'un effort international de modélisation de ces structures et de prévision de leurs éruptions, qui peuvent emporter des milliards de tonnes de matière dans l'espace interplanétaire etatteindre la Terre, avec des effets géophysiques et sur les activités humaines. Le premier objectif, à la suite d'un stage de M2 en cours, est de détecter dans les images à 30.4 nm (raie de He II) de SOHO/EIT, STEREO/SECCHI et depuis récemment SDO/AIA (lancé en février 2010) des filaments quiescents (non- éruptifs) et de les caractériser. Pour cela, il s'agit de développer un nouveau code de détection, plus robuste, plus performant et mieux adapté aux images à 30.4 nm que les codes existants (tels celui de Bernasconi et al. 2005, destiné aux images Hα). Le but, techniquement ambitieux, est ensuite de pouvoir l'appliquer en temps réel aux observations de SDO/AIA (qui fournira en particulier toutes les 10 secondes une image de 16 Mpixels à 30.4 nm), afin de suivre les filaments jusqu'à leur disparition, correspondant potentiellement à une éruption. Le deuxième objectif est d'exploiter statistiquement la base de données ainsi obtenue concernant les caractéristiques des filaments et leur disparition (notamment par éruption). Des corrélations seront recherchées, et pourront amener à améliorer les méthodes actuelles de prévision des éruptions. Les magnétogrammes de SOHO/MDI et SDO/HMI) permettront de rechercher les lignes d'inversion du champ magnétique, pour mieux connaître l'environnement magnétique des filaments et fournir un critère supplémentaire pour améliorer leur détection automatique ; dans les régions actives le champ magnétique qui supporte le filament pourra être reconstruit à partir des observations de ce champ dans la photosphère, ce qui permettra d'étudier l'équilibre, la stabilité et l'évolution des filaments, jusqu'aux caractéristiques qui seraient responsables de leur éruption. Le troisième objectif est de contribuer à la modélisation du transfert de rayonnement dans les filaments (Labrosse et al. 2007), à l'équilibre et pendant l'éruption, afin d'améliorer les diagnostics réalisés à partir des données observationnelles, notamment dans la raie à 30.4 nm. Connaissances et compétences requises:  Compétences générales en programmation, algorithmique, optimisation. Une connaissance prélable des langages utilisés dans les codes existants (C et IDL) et en calcul parallèle serait un plus.  Traitement d'image.  Physique des plasmas.  Transfert de rayonnement.

Quelques mots-clés : Physique solaire, atmosphère stellaire, protubérances/filaments, relations Soleil-Terre Analyse de données, détection de structures, statistiques, transfert de rayonnement.