Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

124 Pompage magnétique
haute dans la couronne que l’angle est proche de l’angle critique. Enfin, plus η augmente,
plus l’angle optimal permet aux particules d’atteindre de hautes altitudes.
On voit que pour η ∼ 1, des particules ne peuvent rester en équilibre et former une
couronne que si θ 10˚. Et lorsque θ ≈ 10˚, la position d’équilibre se trouve à une altitude
d’environ r 0 /2. La figure 8.4 présente également l’excursion maximale autorisée pour les
particules, autour de la position d’équilibre. Cette région détermine l’extension en altitude
de la couronne. Quel que soit leur moment magnétique celle-ci est limitée, d’un côté par le
disque collisionnel et de l’autre côté par le point centrifuge au-delà duquel la force centrifuge
éjecte les particules. On constate que l’extension de la couronne évolue de la même manière
que la position d’équilibre, et pour des particules assez énergétiques (η 1), la couronne peut
s’étendre jusqu’une altitude r 0 . On peut donc qualifier la couronne d’épaisse par opposition
au disque.
• Nous venons de voir l’extension maximale de la couronne. Selon leur vitesse parallèle,
les particules oscillent tout au fond du puits de potentiel ou au contraire l’occupent tout
entier allant même jusqu’à en sortie si leur énergie parallèle est trop grande. Il peut donc
être intéressant d’étudier la distribution en vitesse parallèle de ces particules. La figure 8.5
représente l’énergie parallèle maximale que peuvent avoir les particules de la couronne. Si
cette énergie est trop importante, leur mouvement d’oscillation les amène à sortir du puits de
potentiel local pour franchir une des deux limites définies précédemment : soit retomber dans
le disque, soit franchir le point centrifuge. On constate que ces énergies sont typiquement de
l’ordre de (mv 2 ‖ )/(m iΦ 0 G ) ∼ 10−2 . Comparée aux valeurs estimées pour l’énergie perpendiculaire,
ces énergies sont très faibles : v ‖ /v ⊥ ∼ 0.1. La fonction de distribution qui décrit les
particules de la couronne est donc très anisotrope.
• Pour aller plus loin dans la description du mouvement d’équilibre, on peut calculer sa
fréquence propre d’oscillation. La figure 8.6 représente la fréquence d’oscillation ω B en fonctel-00011431,
version 1 - 20 Jan 2006
Fig. 8.4 – Position d’équilibre et extension maximale. Les courbes en trait plein représentent
la position de l’équilibre le long d’une ligne de champ en fonction de l’inclinaison de celles-ci,
pour plusieurs valeurs de η = 2µB/m i Φ 0 G
. La zone grisée représente pour chaque cas le domaine
d’extension autorisé pour les particules qui oscillent autour de cette position d’équilibre.