Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Mission:
Au cours de ses approches sans précédent du Soleil, la mission Parker Solar Probe (PSP, NASA) a fait la découverte intrigante de déflexions très fréquentes et abruptes du champ magnétique, appelées switchbacks (SB), dans le vent solaire. En raison de leur omniprésence dans l’héliosphère interne et de leur quasi-absence relative à proximité de l’orbite terrestre et au-delà, les SB sont considérés comme un ingrédient clé dans les mécanismes complexes de génération du vent solaire. Les jets solaires, phénomènes très couramment observés dans l’atmosphère solaire et se produisant sur une large gamme d’échelles spatiales et temporelles, sont récemment apparus comme de sérieux candidats aux phénomènes déclencheurs de la formation des SB. L’objectif global de la thèse est de répondre aux questions suivantes :
Les événements de type jets solaires induisent-ils des switchbacks (SB), et dans quelle mesure ?
Quels sont les mécanismes physiques impliqués dans la propagation des jets et la formation des SB ?

Activités:
La thèse consistera donc à produire de nouvelles simulations numériques paramétriques innovantes en MHD 3D de la propagation des jets solaires, en lien étroit avec les observations solaires et in-situ. Cela devra mener au développement de la prochaine génération de modèles de propagation des jets solaires, depuis la basse atmosphère jusqu’à l’héliosphère interne, et permettre une comparaison directe avec les données in-situ actuelles du vent solaire naissant. Les expériences numériques s’appuieront sur le code « Adaptively Refined MHD Solver » (ARMS), tournant sur des centres de calcul haute performance. Le domaine de simulation consistera en une portion restreinte de l’atmosphère solaire. Le.a doctorant.e devra explorer l’espace des paramètres de simulation : quantité de torsion magnétique dans les jets, intensité et distribution du champ magnétique, propriétés du plasma environnant, etc. Un modèle de vent solaire plus réaliste sera implémenté, s’éloignant de l’approximation isotherme du vent de Parker. La visualisation 3D et l’analyse des résultats des simulations seront effectuées, incluant les bilans de forces et d’énergie, ainsi que l’étude des conditions menant éventuellement à la formation secondaire de switchbacks par des mécanismes in-situ.

Les simulations seront construites à partir des contraintes issues des observations et des mesures les plus récentes, à la fois par des instruments spatiaux et par des observations au sol. Les connaissances les plus récentes sur les jets solaires seront traduites en contraintes utilisables pour paramétrer et piloter les simulations numériques (par exemple, fournir des conditions initiales et aux limites). En particulier, la thèse bénéficiera de l’utilisation du télescope THEMIS du CNRS-INSU, un télescope solaire optique de classe 1 mètre, dédié à l’étude du magnétisme solaire et des processus dynamiques dans l’atmosphère d
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Le.la doctorant.e sera principalement affecté.e au Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP). Cependant, il est prévu que le.la doctorant.e mène ses travaux de recherche à la fois au LPP et au FSLAC (La Laguna, Ténérife, Espagne). La première moitié de la thèse devrait se dérouler au FSLAC, dans le cadre d’une mission de longue durée, et la seconde moitié au LPP.
Par ailleurs, différentes missions pour des collaborations internationales et des participations à des congrès et ateliers de travail sont à prévoir.