Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

52 Le chauffage par friction visqueuse
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
Fig. 3.6 – Aile d’Alfvén de Neubauer. En rouge, les lignes de champ magnétique (du bas vers
le haut) et en bleu les lignes de flot (de la gauche vers la droite).
3.3.3 Les ailes lentes
Il a vite été suggéré que les perturbations Alfvéniques que nous venons de décrire ne sont
pas les seules composantes du sillage. En particulier, la vitesse parallèle de la solution de
Neubauer (1980) engendre un flux de masse qui s’éloigne du corps conducteur. Ce flux doit
être équilibré par un autre flux, caractéristique des autres modes, qui doivent par conséquent
exister. Il n’est pas clair qui de la perturbation rapide ou lente contribue le plus significativement
à cet équilibre. Wright & Schwartz (1990) ont ainsi proposé que le flux de masse
puisse provenir principalement de la composante lente du sillage. Les simulations numériques
confirment l’existence de ces ailes lentes et semblent donner des indications allant dans le sens
de cet équilibre (Linker et al. 1991). La contribution au sillage de l’aile lente a cependant été
moins étudiée que celle d’Alfvén et aucun exemple de solution n’a été publié.
Les propriétés de propagation du mode lent sont un mélange de celles des ondes sonores et
des ondes d’Alfvén. Dans la limite fortement magnétisée (β < 1), ses propriétés Alfvéniques
l’emportent, et les perturbations lentes sont guidées. Elles se propagent le long des lignes de
champ, de la même manière que les ondes d’Alfvén, mais plus lentement, à la vitesse du son
c s . Du fait de cette propagation similaire à celle des ondes d’Alfvén, les ondes magnétosonores
lentes forment également une aile, que nous appellerons ”aile lente”. La vitesse de propagation
des ondes lentes étant plus faible que celle des Alfvén, l’aile lente est plus inclinée, avec un
angle α s = tan −1 m s par rapport à la vertical, où m s = v c /c s est le nombre de Mach sonore. De
même que précédemment, l’aile lente est invariante le long de son axe et garde une amplitude
constante jusqu’à l’infini.
La structure exacte de l’aile est en revanche différente de celle d’Alfvén. Tout d’abord,
le mode magnétosonore lent est par nature compressible. La pression totale reste cependant
constante, car une augmentation de la pression thermique s’accompagne d’une diminution
équivalente de la pression magnétique. Cette variation de la pression thermique est associée