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Séance de cours

Magnetohydrodynamique: modèle à deux fluides

Dans cours

PHYS-325: Introduction à la physique des plasmas

Introduction à la physique des plasmas destinée à donner une vue globale des propriétés essentielles et uniques d'un plasma et à présenter les approches couramment utilisées pour modéliser son comportement. Application à la fusion thermonucléaire ainsi qu' ...

Description

Cette séance de cours aborde le sujet de la magnétohydrodynamique (MHD), en mettant l'accent sur le modèle à deux fluides, les équations MHD, le théorème d'Alfvén, le vent solaire, la spirale Parker, les dynamos, la reconnexion magnétique et les ondes MHD. Il traite également de la conservation de l'énergie et montre par des exercices la conservation de l'énergie en MHD.

Enseignant·e·s (2)

Joaquim Loizu Cisquella

Joaquim Loizu graduated in Physics at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne, carrying out his Master thesis project at the Center for Bio-Inspired Technology, Imperial College London, on the theoretical and numerical study of the biophysics of light-sensitive neurons. In 2009, he started his PhD studies with Prof. Paolo Ricci at the Swiss Plasma Center, the major plasma and fusion laboratory in Switzerland. His thesis focused on the theory of plasma-wall interactions and their effect on the mean flows and turbulence in magnetized plasmas. He obtained his PhD in December 2013. In 2014, he joined the Max-Planck-Princeton Center for plasma research as a Postdoctoral Research Fellow, spending one year at the Princeton Plasma Physics Laboratory and one year at the Max-Planck-Institute for Plasma Physics in Greifswald, Germany. During this time, he worked on three-dimensional magnetohydrodynamics, studying the formation of singular currents and magnetic islands at rational surfaces. In 2016, he obtained a two-years Eurofusion Postdoctoral Fellowship to carry out research at the Max-Planck-Institute for Plasma Physics in Greifswald, Germany. During this time, he focused on the computation of 3D MHD equilibria in stellarators, including the possibility of magnetic islands and magnetic field-line chaos. In 2018, he joined the Swiss Plasma Center as a Scientist and Lecturer. He is also one of the leaders of the Simons Collaboration on Hidden Symmetries and Fusion Energy. His current research interests include MHD equilibrium and stability, magnetic reconnection, self-organization, non-neutral plasmas, plasma sheaths, and plasma transport in chaotic magnetic fields.

Stefano Alberti

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

État plasma: Space-plasma physics

Concepts associés (32)

Reconnexion magnétique

droite|vignette|380px|Reconnexion magnétique: Ce schéma est une coupe à travers quatre domaines magnétiques séparés par une interface propice à un phénomène de reconnexion. Deux séparatrices (voir texte) divisent l'espace en quatre domaines magnétiques avec un point critique (de stagnation) au centre de la figure. Les larges flèches jaunes indiquent le mouvement général du plasma. Les lignes magnétiques et le plasma qui les porte s'écoulent vers le centre à partir du haut (lignes rouges) et du bas (lignes bleues) de l'image, reconnectent au niveau de la zone critique, puis s'évacuent vers l'extérieur à gauche et à droite.

Vent solaire

thumb|Voyager 1 et 2 dans l’héliosphère. Le vent solaire est un flux de particules constituées essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute atmosphère du Soleil. Ce flux varie en vitesse et en température au cours du temps en fonction de l'activité solaire. Pour les étoiles autres que le Soleil, on parle généralement de vent stellaire. Une sonde (mission Genesis) a tenté de recueillir des poussières issues du vent solaire, mais la récupération des échantillons s'est avérée délicate à la suite de l'écrasement sur la Terre de la capsule les contenant.

Shocks and discontinuities (magnetohydrodynamics)

In magnetohydrodynamics (MHD), shocks and discontinuities are transition layers where properties of a plasma change from one equilibrium state to another. The relation between the plasma properties on both sides of a shock or a discontinuity can be obtained from the conservative form of the MHD equations, assuming conservation of mass, momentum, energy and of . The jump conditions across a time-independent MHD shock or discontinuity are referred as the Rankine–Hugoniot equations for MHD.

Observatoire solaire et héliosphérique

L’Observatoire solaire et héliosphérique, en anglais Solar and Heliospheric Observatory, en abrégé SoHO, est un observatoire solaire spatial placé en orbite autour du Soleil. Son objectif principal est l'étude de la structure interne du Soleil, des processus produisant le vent solaire et de la couronne solaire. Pour mener à bien sa mission, le satellite SoHO, d'une masse de , emporte permettant d'effectuer des observations à la fois in situ et à distance. SoHO est sélectionné en 1984 dans le cadre du programme scientifique de l'Agence spatiale européenne.

Nappe de courant héliosphérique

vignette|300x300px| La nappe de courant héliosphérique est une forme tridimensionnelle qui résulte de l'influence du champ magnétique tournant du Soleil sur le plasma du milieu interplanétaire. Cinq planètes sont visibles, Mercure, Vénus, Terre, Mars, et Jupiter. La nappe de courant héliosphérique, ou nappe de courant interplanétaire, est une surface séparant l'héliosphère en deux régions : celle où le champ magnétique interplanétaire se dirige vers le Soleil et celle où il s'en éloigne.

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Séances de cours associées (38)

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Explore les champs magnétiques solaires, la théorie de la dynamo, les effets de turbulence et la dynamique du cycle solaire.

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