Modélisation des ceintures de radiation de Jupiter

Exploration Radio et Plasma des magnétosphère de Jupiter et de Ganymède 14-15/03/2011
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Modélisation des ceintures de
radiation de Jupiter
A. Sicard-Piet, S. Bourdarie
ONERA/DESP, Toulouse

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Plan
⇒ Salammbo 3D: un modèle physique des ceintures de radiation
⇒ JOSE: Jovian ONERA Specification Environment model
- Description du modèle
- Processus physiques
- Validation par comparaison avec des données
- Modèles et mesures existants
- Paramètres de base de JOSE
- Description du modèle moyen électron
- Niveau de confiance
- Validation du modèle électron

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Salammbô: un modèle physique
⇒ Salammbô-3D est un modèle de diffusion à trois dimensions (Energie, angle
d’attaque et L) qui a pout but de regrouper tous les processus physiques
nécessaire pour reproduire les ceintures de radiation
⇒ Salammbô est basé sur la résolution de l’équation de Fockker Planck et sur la
théorie du mouvement des particules piégées (giration et rebond le long de la ligne
de champ et dérive autour de la planète)
⇒ Dans le cas de Jupiter, Salammbô est un modèle statique qui ne reproduit pas la
dynamique temporelle des ceintures
⇒ Les résultats de Salammbô présentés sont issus de deux thèses [Santos-
Costa, 2001; Sicard, 2004]

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Processus de friction
Friction
en énergie
Friction
en angle
d’attaque
Rayonnement synchrotron
Processus de diffusion
Diffusion
radiale
Fluctuations
du champ
Diffusion en
Angle
d’attaque
Dynamique des
ceintures de radiation:
Champ magnétique
Sources
Injection
de particules
Pertes : précipitation
dans le cône de perte
et absorption
Absorption
Précipitation
Paramètres influençant
les processus physiques
Lunes Anneaux
Plasma froid
et
Ionosphère
Atmosphère
Processus physique intégrés dans Salammbô :électrons
Electrons
piégés
Champ magnétique interne
+
Champ magnétique externe
1 < L < 9,5
0,025 < Ec (L = 9,5) < 100 MeV
Salammbô: Description des processus physiques

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Processus de diffusion
Dynamique des
ceintures de radiation:
Champ magnétique
Sources
Injection
de particules
Pertes : précipitation
dans le cône de perte
et absorption
Absorption
Précipitation
Paramètres influençant
Les processus physiques
Lunes Anneaux
Plasma froid
et
Ionosphère
Atmosphère
Protons
piégés
1 < L < 9.5
0,1 < Ec (L = 9.5) < 100 MeV
Processus de friction
Friction
en énergie
Echange de charge
Interaction nucléaire
CRAND
Processus physique intégrés dans Salammbô :protons
Salammbô: Description des processus physiques
Champ magnétique interne
+
Champ magnétique externe
Fluctuations
du champ
Diffusion
radiale