30/09/05Bilan & Prospectives 1/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Injection photosphérique d'hélicité magnétique: implications sur lémergence.

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1 30/09/05Bilan & Prospectives 1/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Injection photosphérique d'hélicité magnétique: implications sur lémergence du champ magnétique Etienne Pariat 1 & Pascal Démoulin 1 1 LESIA, Observatoire de Paris Alexander Nindos 2, Mitchell Berger 3 2 University of Ioannina, 3 University College London

2 30/09/05Bilan & Prospectives 2/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Quest ce que lhélicité magnétique ? Lhélicité magnétique est une quantité topologique qui mesure la torsion, le cisaillement et lenroulement dun champ magnétique dans un volume: [ m 2 ] A : potentiel vecteur H=N Z 2

3 30/09/05Bilan & Prospectives 3/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Propriétés et Rôles Conservation de lhélicité magnétique en MHD Variation dhélicité: Flux dhélicité magnétique Hélicité magnétique impliquée dans: –Dynamo Solaire (Brandenburg 02,03) –Eruptions confinées (Moon et al. 02)Eruptions confinées –Ejections de Masse CoronalesEjections de Masse Coronales Terme volumique 0: Dissipation dhélicité très lente Terme de surface: Flux dhélicité

4 30/09/05Bilan & Prospectives 4/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Hélicité magnétiques et CMEs CMEs dues a une accumulation importante dhélicité magnétique CMEs: moyen dévacuer lhélicité magnétique injectée dans la couronne (Nindos 05) Hélicité coronale totale (10 42 Mx 2 )

5 30/09/05Bilan & Prospectives 5/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Mesure de lhélicité coronale Mesure directe ardue: B doit être connu dans tout le volume Mesure du flux dhélicité magnétique à travers la photosphère –Intégration du flux pour obtenir lhélicité totale Mesure de B : –Spectropolarimétrie Mesure de V : –Local Correlation Tracking: Vitesses déterminées à partir de lévolution des structures magnétiques se déplaçant sur la photosphère. (Welsch et al. 04)

6 30/09/05Bilan & Prospectives 6/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Cartes de densité de flux dhélicité Proxy de la densité de flux dhélicité: Injection simultanée dhélicité positive et négative Chae et al. 2001 Nindos et al. 2003 Kusano et al. 2002 ?

7 30/09/05Bilan & Prospectives 7/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Nindos et al. 2003 Problèmes avec G A Polarité magnétique en translation –Pas dhélicité injectée, dH/dt=0, mais … –Polarités de signe opposée apparaissent G A mal définit (Pb de jauge) G A source de fausses interprétations des observations: BnBn V0V0 BnBn V0V0 Photosphère APAP

8 30/09/05Bilan & Prospectives 8/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique G GAGA (Pariat et al. 05) Nouvelle définition Densité de flux dhélicité magnétique : Taux de rotation entre deux points x et x: 1 Tube en translation: pas de polarités dans carte de G Emergence dun tube de flux uniformément torsadé (Ntour=0.1) : –Injection positive dhélicité, dH/dt >0. (Titov & Démoulin 1999)

9 30/09/05Bilan & Prospectives 9/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Applications aux observations Régions actives étudiées dans Nindos et al. 2003: Dans les observations, G A produit des polarités parasite, G non Linjection dhélicité magnétique est relativement homogène. AR 8210 AR 8375 Pariat et al. submitted

10 30/09/05Bilan & Prospectives 10/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Injection locale dhélicité magnétique G nouvel outil pour étudier linjection locale dhélicité magnétique Hélicité injectée par une polarité en rotation solide: dH/dt = /2 x Exemple observations: –Taux rotation moyen: /2 = 0.03 tour/jour rot. diff. =10 -3 tour/jour Injection dhélicité par émergence BnBn Photosphère

11 30/09/05Bilan & Prospectives 11/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Emergence de tubes de flux Injection dhélicité: processus homogène. Contrainte sur la distribution de la torsion des tubes de flux émergeant: Le signe de la torsion doit être identique pour tous les tubes de flux dans la zone de convection. –Contrainte sur les modèles de dynamo et le transport du flux. Photosphère Emergence

12 30/09/05Bilan & Prospectives 12/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Conclusion G nouvel outil permettant détudier linjection locale dhélicité Injection dhélicité processus relativement homogène dans les régions actives standards: –Contrainte sur la répartition du signe de la torsion des tubes de flux émergeant. –Favorable à lidée dune accumulation graduelle dhélicité comme origine des CMEs Perspectives: –Etudes du lien entre pics locaux dinjection dhélicité et les mécanismes éruptifs (éruptions confinées et CMEs) –Besoin dobservations multi- simultanées et systématiques de régions actives, en lien avec des processus éruptifs: THEMIS STEREO

13 30/09/05Bilan & Prospectives 13/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Hélicité et éruptions Corrélation entre éruptions et injection dhélicité magnétique. (Moon et al. 02) Flux photosphérique dhélicité Intensité rayonnement X (GOES)

14 30/09/05Bilan & Prospectives 14/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Ici cest la fin ! Rien

15 30/09/05Bilan & Prospectives 15/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique Il faut partir maintenant !

16 30/09/05Bilan & Prospectives 16/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique

17 30/09/05Bilan & Prospectives 17/13 Thème 1 : Injection dHélicité Magnétique