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Stage de DEA

Simulations d'évènements solaires par automates cellulaires et propriétés statistiques

Résumé

Des observations ont montré que le Soleil présentait dans les parties basses de sa couronne des embrillancements qui sont associés à des boucles magnétiques. De plus, les distributions de probabilités de différentes quantités obtenues par ces observations peuvent êtres ajustées à des lois de puissance, dont la connaissance précise de l'indice permettrait de valider le modèle de chauffage coronal par nano-éruptions proposé par Parker en 1988.

Nous considérons ici un modèle numérique d'automate cellulaire en trois dimensions, qui est une évolution des modèles de tas de sable et d'auto-organisation critique, inspirée des équations de la magnétohydrodynamique et des propriétés de la turbulence. Une analyse paramétrique et statistique a été effectuée. Malgré les limitations dues à de nombreuses simplifications, ce modèle permet de produire des lois de puissance ressemblant à celles des distributions d'énergie magnétique dissipée dans une boucle coronale.

Abstract

Observations of the Sun have shown that brightenings, associated to magnetic loops, occur in the lower parts of the solar corona. Moreover, probability distribution functions of quantities obtained from these observations can be fit to power-laws. Further investigation could confirm the nanoflares coronal heating scenario proposed by Parker in 1988.

We consider in this paper a 3D cellular automaton numerical model, based on sandpile and self-organized criticality models, and inspired from the magnetohydrodynamics equations and turbulence properties. A parametrical and statistical study was performed. Despite some limitations of the model due to simplifications, we could fit power-laws to the distribution functions of the magnetic energy dissipated in a coronal loop.

Rapport

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