Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

Chapitre 8
Pompage magnétique
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
Sommaire
8.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.2 Equilibre cinétique de la couronne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.2.1 De la difficulté d’un équilibre magnétisé . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.2.2 La force miroir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
8.2.3 Le mouvement d’équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
8.2.4 La couronne chaude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
8.3 Pompage magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.3.1 Résonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.3.2 L’équation de Vlasov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8.3.3 Calcul simple de résonance d’une population de particules . . . . . . 129
8.3.4 Calcul plus complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
8.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.4.1 Chauffage ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.4.2 Efficacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.4.3 Conclusion et perspectives.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Cette partie présente un mécanisme de chauffage appelé pompage magnétique. Ce
mécanisme est caractéristique des milieux non-collisionnels en présence d’un gradient de
champ magnétique. Ce mécanisme cinétique est une résonance entre le mouvement individuel
de particules de la couronne et l’excitation périodique par le passage de l’onde spirale
magnétisée. Après avoir succinctement introduit les grandes lignes de ce mécanisme, j’étudie
dans une première section l’influence des effets cinétiques sur le mouvement d’équilibre des
particules. Je montre ensuite comment la rotation périodique de l’onde spirale peut fournir
de l’énergie à ces particules. Enfin, dans la dernière section, je discute de la faible efficacité
et des points faibles de ce mécanisme.
8.1 Principe
Nous avons vu dans le chapitre précédent que lorsque le champ magnétique est suffisamment
fort et qu’il possède une structure dipolaire à grande échelle, une forte instabilité MHD
se développe dans le disque pour former une onde spirale. La question posée ici est de voir
comment la composante compressionelle de la perturbation magnétique peut influencer et
peut-être même chauffer les particules de la couronne.