secteur actif de longitude longitude active et cône démi ssion p. h. m. galopeau latmos-cnrs,...
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Secteur actif de longitudeLongitude active et cône d’émission
P. H. M. GalopeauLATMOS-CNRS, Université Versailles-St Quentin
14/03/2011 Atelier Magnétosphères de Jupiter et de Ganymède, Meudon, France
Atelier Magnétosphères de Jupiter et de Ganymède, Meudon, France
Introduction• Diagramme d’occurrence du rayonnement
décamétrique « CML – phase Io »
14/03/2011
Quatre zones de probabilité d’occurrence élevées: « sources » Io-A, Io-B, Io-C et Io-D.
Atelier Magnétosphères de Jupiter et de Ganymède, Meudon, France
Le problème de la longitude active• Emission à la gyrofréquence ;• Sur une ligne de champ
magnétique entraînée par Io ;• Rayonnement dans un cône
creux ;• Instabilité maser cyclotron à
l’origine du rayonnement ;• Mouvement adiabatique des
électrons qui précipitent.
14/03/2011
Dépendance en phase de Io ?• Cône d’émission entraîné par Io.
Dépendance en longitude de l’observateur ?• Présence d’un secteur de longitude active entraîné par la rotation de Jupiter• Secteur lié à l’efficacité du mécanisme d’émission.
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Efficacité du mécanisme
• Les électrons suivent un mouvement adiabatique le long d’une ligne de champ active ;
• Création d’un cône de perte: source d’énergie libre pour l’instabilité maser cyclotron ;
• Calcul du taux de croissance en fonction de la longitude jovicentrique de Io.
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Zones de probabilité d’occurrence maximum
• Intersection du secteur de longitude active et du cône d’émission.
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Problème inverse• Comment positionner le secteur actif pour retrouver les
sources Io-A, Io-B, Io-C et Io-D telles qu’elles sont observées ?• Changement de coordonnées : λa = λCML + π – ΦIo – δ
14/03/2011
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Définition d’un repère local• Existence d’un angle (quelques degrés) entre le champ B et le
gradient de son module B• Définition d’un repère local:
• Définition d’une colatitude • Et d’un azimut
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1
2
3
B B
B B
B
B
B
B
Be
B
Be
B
e
direction of observation
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Distribution polaire des zones source
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Utilisation de coordonnées elliptiques
• Définition :
• Ajustement d’un cône aplati :
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cos sinh cos
sin cosh sin
a
a
2 2max min
max min0
max min
1ln2
a
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Equations paramétriques du cône aplati
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2 2 00 2 2
0
2 2 00 2 2
0
2 20
sinh cossin cosh cos
cosh cos
cosh sinsin cosh cos
cosh cos
cos cosh cos
x a
y a
z a
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Longitude active et cône aplati
14/03/2011
Nord
Sud
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Conclusions• Mise en évidence théorique d’un secteur de longitude active
favorisant les émissions décamétriques contrôlées par Io ;• Impossibilité d’expliquer la totalité du diagramme CML –
phase Io ;• Remise en cause du cône d’émission à symétrie axiale ;• Introduction d’un cône d’émission aplati dans la direction du
champ magnétique local ;• Les zones prédites de forte probabilité d’occurrence sont
compatibles avec les sources observées ;• Conséquences sur le mécanisme d’émission (instabilité maser
cyclotron) : nécessité d’un développement de la théorie en présence de vecteurs B et B non alignés.
14/03/2011