Article sur l’étude de l’hélicité magnétique non-potentielle accepté.

Le premier article premier auteur de Luis Linan, étudiant en thèse sur le projet HéliSol, vient d’être accepté pour publication dans The Astrophysical Journal. Bravo à ce jeune chercheur!

Ce travail, présenté dans un post précédent, est le premier qui porte sur les propriétés de l’hélicité magnétique non-potentielle. Il ouvre la voie à son analyse dans des données d’observations.

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Soumission d’un article sur l’étude des variations de l’hélicité magnétique non-potentielle

Cette étude, pilotée par Luis Linan, étudiant en thèse financé dans le cadre du programme HéliSol, porte sur l’analyse de l’hélicité magnétique non-potentielle. Les précédents travaux du projet (Pariat et al., A&A, 2017Zuccarello et al., ApJ, 2018) ont mis en avant le lien entre éruptivité et l’hélicité magnétique non-potentielle. Il est désormais nécéssaire de mieux comprendre les propriétés physiques de cette quantité.

Dans cet article, Luis Linan analyse les variations temporelles de l’hélicité non-potentielle et de sa contrepartie. C’est la première fois que ces quantités sont analysées de la sorte. L. Linan a ainsi dérivé la première formulation analytique de ces quantités. A partir de l’étude de données issues de simulations numériques, il a pu vérifier les propriétés du flux de ces quantités. Le principal résultat de cette analyse est que l’hélicité non-potentielle est principalement transformée à partir de sa contrepartie. Le flux de l’hélicité non-potentielle reste très faible vis à vis des variations volumiques. Cela pose des contraintes fortes sur la manière dont cette quantité peut être analysée et mesurée dans l’atmosphère solaire.

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Article de F. Zuccarello accepté dans The Astrophysical Journal.

L’article sur le lien entre hélicité magnétique et éruptivité solaire (cf. post précédent), vient d’être accepté dans The Astrophysical Journal. L’article peut être consulté ici.

Ce travail confirme le résultat majeur du projet HéliSol que l’hélicité magnétique semble être une quantité particulièrement pertinente et utile pour étudier l’éruptivité solaire et la génération des éruptions solaires.

Threshold of non-potential magnetic helicity ratios at the onset of solar eruptions“; F. Zuccarello, E. Pariat, G. Valori, L. Linan, The Astrophysical Journal, Volume 863, Issue 1, article id. 41, 11 pp, 2018.

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Article de Kostas Moraitis accepté

L’article de Kostas Moraitis sur la mesure de l’hélicité magnétique en géométrie sphérique a été accepté (cf. post précédent).

La version finale est disponible sur le site de Solar Physics

Une version antérieure est disponible ici: “Computation of relative magnetic helicity in spherical coordinates”; Moraitis, K.; Pariat, E.; Savcheva, A.; Valori, G.

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Article sur le rôle de l’hélicité non-potentielle soumis.

Dans une précédente étude du projet HéliSol (Cf. article dans Astronomy & Astrophysics), nous avions mis en avant le rôle clef que l’hélicité magnétique, et en particulier une des ses composantes, l’hélicité magnétique non-potentielle, pouvait avoir pour prédire les éruptions solaires. Ces résultats viennent d’être validés voir même renforcés par une nouvelle étude de notre équipe.

A partir de nouvelles simulations numériques, celles développées par F. Zuccarello, ancien post-doctorant au LESIA dans le cadre d’une bourse du fond AXA pour la recherche, nous avons analysés le comportement de l’hélicité magnétique. Ces simulations (publiées dans Zuccarello et al. ApJ, 2015) reproduisent le déclenchement d’éruptions solaires. Différents jeux de paramètres permettent la génération d’éruptions de diverses manières, à des instants différents. Zuccarello et al. ApJ, 2015 ont porté un soin particulier à déterminer le moment précis auquel chaque éruption avait lieu. Ces informations temporelles cruciales nous permettent ainsi de précisément mesurer les propriétés de l’hélicité à l’instant même du déclenchement des éruptions solaires

Nous avons ainsi confirmé nos observations précédente que l’hélicité magnétique semblait jouer un rôle clef pour décrire la stabilité du système magnétique. En effet, contrairement à toutes les autres quantités observées, nous avons constatés que le rapport de l’hélicité magnétique non potentielle à l’hélicité magnétique totale, avait la même valeur dans toutes les simulations au moment du déclenchement de l’éruption. Il semblerait qu’il existe un seuil critique de ce ratio au delà duquel une système magnétique de type solaire devient instable et une éruption solaire est induite.

Threshold of non-potential magnetic helicity ratios at the onset of solar eruptions“; F. Zuccarello, E. Pariat, G. Valori, L. Linan, The Astrophysical Journal, soumis

Ces travaux sont donc particulièrement marquant. L’hélicité magnétique semble marquer clairement l’éruptivité des régions actives solaires.Ce résultat est désormais confirmé sur plus d’une quinzaines de simulations numériques MHD, obtenus avec 3 codes numériques différents, dans quatres modèles physique distinct. Il reste maintenant confirmer ce résultats à partir de véritable données d’observations.

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Soumission d’un article sur le calcul de l’hélicité magnétique en géometrie sphérique

La plupart des astres ont une forme sphérique et notre Soleil ne fait pas exception. L’utilisation d’un système de coordonnée sphérique apparait donc comme le plus naturel pour étudier ce genre d’objet. Hors jusqu’à présent, les codes de calcul de l’hélicité magnétique ne fonctionnait que dans le systèmes de coordonnées cartésien. Kostas Moraitis, postdoctorant dans le cadre du projet HéliSol vient de développer une méthode et des routines numériques permettant de calculer correctement l’hélicité magnétique (relative) dans le repère naturel de notre astre.

Un manuscrit portant sur ces travaux vient d’être soumis au journal à comité de lecture, “Solar Physics“. Dans cet article, nous présentons cette méthode et présentons des applications de cette méthode à des cas semi-analytiques et à des reconstructions du champ magnétique solaire obtenues à partir d’observations. Nous testons ainsi les performances de la méthode, nous assurant ainsi de son bon fonctionnement et montrons comment il améliore la mesure de l’hélicité par rapport aux méthodes utilisés précédemment.

“Computation of relative magnetic helicity in spherical coordinates”; Moraitis, K.; Pariat, E.; Savcheva, A.; Valori, G.; Submitted to Solar Physics, 2018.

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Séminaire d’Étienne Pariat au Laboratoire de Physique des Plasmas

Étienne Pariat donnera un séminaire au Laboratoire de Physique des Plasmas (site École Polytechnique) le 8 Mars 2018 à 11h (voir annonce séminaire). Le titre du séminaire est: “What’s new about magnetic helicity? Its properties and potential impact on solar eruption prediction”. Plusieurs des résultats d’HéliSol y seront présentés.

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Séminaire de K. Moraitis pour l’équipe Simulation Numérique en Astrophysique du LESIA

Kostas Moraitis présentera une partie de ses travaux, en lien avec le calcul de l’hélicité magnétique, au cours de l’atelier de l’équipe transverse simulation numérique en astrophysique du LESIA.

“Numerical solution of Laplace’s equation in spherical finite volumes” (.pdf)

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Présentation des travaux d’HéliSol à l’atelier MADAWG à Toulouse

Des résultats préliminaires de la thèse de L. Linan seront présentés à l’atelier du Solar Orbiter Modelling and Data Analysis Working Group (MADAWG), à Toulouse, ce 22 Janvier 2018. Ce groupe s’intéresse à la préparation de l’exploitation des données de la mission Solar Orbiter de l’agence spatiale européenne (ESA). La présentation, donnée par Étienne Pariat s’intitule “Magnetic helicity, eruptivity and the need for good 3D NLFFF extrapolations” (pdf présentation).

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HéliSol au “14th European Space Weather Week”, Ostende, Belgique

Les travaux de Kostas Moraitis au sein du projet HéliSol sur la mesure de l’hélicité magnétique relative en géométrie sphérique et sur leurs application à la quantification de l’intensité du champ magnétique des éjections de masse coronales (CMEs) ont été présentés à l’European Space Weather Week 14th, Ostende, Belgique. L’intensité du champ magnétique des CMEs est un facteur important qui détermine la géo-effectivité des structures magnétiques solaires arrivant au niveau de la Terre. Le mesure correcte de l’hélicité magnétique dans les régions actives sources peux permettre de quantifier l’intensité de ce champ.

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