Je présente un nouveau modèle multi-espèces du vent solaire, appelé le Irap Solar At-
mospheric Model (ISAM) qui simule le transport couplé des neutres (hydrogène) et
des particules chargées (électrons, protons) de la chromosphère à la couronne. Le
modèle suppose une fonction de distribution de vitesse bi-maxwellienne pour toutes
les espèces, et inclut un traitement autoconsistant des collisions et des processus d’ion-
isation. J’exploite ce nouveau modèle pour étudier la répercussion du chauffage des
électrons et des protons sur la réponse thermodynamique de l’atmosphère solaire
(chromosphère-couronne-vent). Les propriétés des électrons et des protons obtenues
durant ces dernières décennies par la spectroscopie coronale peuvent être combinées
avec les mesures récentes du vent solaire effectuées par Parker Solar Probe (PSP) pour
effectuer une évaluation approfondie de ce nouveau modèle. En utilisant un ensemble
relativement simple de fonctions de chauffage, je montre comment ISAM est capable
de reproduire les propriétés observées des protons et des électrons du coeur thermique
du vent solaire rapide provenant du centre des trous coronaux polaires ainsi que les
propriétés du vent lent issu de la limite des trous coronaux polaires et des régions ac-
tives. Enfin, je montre que le modèle peut également modéliser l’état de charge des
ions lourds dans ces différents vents qui est lié aux variations de la température élec-
tronique dans la basse couronne. Cette température électronique pourrait être régulée
par la reconnexion magnétique qui se produit à la base de l’atmosphère solaire. |
I present a new multi-species model of the solar wind, called the Irap Solar Atmo-
spheric Model (ISAM) that simulates the coupled transport of neutrals (hydrogen) and
charged particles (electrons, protons) from the chromosphere to the corona. The model
assumes a bi-Maxwellian velocity distribution function for all species, and includes
a self-consistent treatment of collisions and ionization processes. I exploit this new
model to study the impact of electron and proton heating on the thermodynamic re-
sponse of the solar atmosphere (chromosphere-crown-wind). The electron and proton
properties obtained during the last decades of coronal spectroscopy can be combined
with the recent solar wind measurements performed by Parker Solar Probe (PSP) to
perform a thorough evaluation of this new model. Using a relatively simple set of heat-
ing functions, I show how ISAM is able to reproduce the observed properties of thermal
protons and electrons of the fast solar wind that originates from the center of polar coro-
nal holes as well as the properties of the slow wind that emerges from the boundary of
polar coronal holes and active regions. Finally I show that the model can also model
the charge state of heavy ions in these different winds which is related to the variations
of the electronic temperature in the low corona. This electron temperature could be
regulated by magnetic reconnection occurring at the base of the solar atmosphere. |