Xue Wang a soutenu avec succès sa thèse de doctorat sur le transport et l'énergisation du plasma au niveau de la couche limite des basses latitudes de Mercure

28 Sep. 2026

Résumé
- La couche limite des basses latitudes (low-latitude boundary layer, LLBL) est une région importante pour les échanges de plasma entre la magnétogaine et la magnétosphère. Si la LLBL a été largement étudiée autour de la Terre, les recherches menées à Mercure ont longtemps porté surtout sur le côté jour de sa magnétosphère. Lors du troisième survol de Mercure, BepiColombo a observé une dispersion en énergie des ions dans la LLBL du secteur crépusculaire. La répartition de cette couche selon le temps local magnétique et sa structure interne restaient néanmoins mal connues.
- Cette thèse exploite les mesures du champ magnétique et des ions acquises par MESSENGER entre 2011 et 2015. Elle identifie 202 passages dans la LLBL, couvrant presque tous les secteurs du temps magnétique local. L’étude met en évidence une asymétrie entre l’aube et le crépuscule, ainsi qu’un épaississement général de la couche de midi vers les flancs. Les distributions en énergie des protons permettent de distinguer trois types de LLBL : à une seule population, principalement près de midi ; à deux populations, près de midi et vers le crépuscule ; et un troisième type, observé du côté de l’aube, caractérisé par une augmentation progressive de l’énergie des protons à travers la couche. Ces types se distinguent par leur répartition en fonction du temps local magnétique, leur dépendance aux conditions du champ magnétique interplanétaire et par les propriétés des protons observés. La LLBL de Mercure présente donc des caractéristiques différentes selon les secteurs. Plusieurs processus pourraient contribuer à cette organisation : la reconnexion magnétique près de midi, le mélange associé à l’instabilité de Kelvin–Helmholtz vers le crépuscule, ainsi que la dérive et l’énergisation des protons du côté de l’aube. La petite taille de Mercure et la forte courbure de son champ magnétique pourraient renforcer cette énergisation. Ces processus offrent une interprétation physique de l’asymétrie observée entre l’aube et le crépuscule. En orbite autour de Mercure, BepiColombo permettra d’observer les ions sur une gamme d’énergies plus étendue et de mesurer les électrons de faible énergie, les champs électriques et les ondes de plasma. Ces données aideront à préciser comment le plasma est transporté et énergisé au sein de la LLBL, et à tester les rôles proposés de la reconnexion, du mélange lié à l’instabilité de Kelvin–Helmholtz et de l’énergisation par dérive.
Date et lieu de soutenance
- Vendredi 25 septembre 2026 à 14h00
- Amphi Astier, Bâtiment Esclangon, Jussieu, Paris
Composition du jury
- Présidente: Dr. Karine ISSAUTIER Directrice de recherche au CNRS, LIRA
- Rapporteur: Dr. Tomas KARLSSON Professeur à la KTH
- Rapporteur: Dr. Iannis DANDOURAS Directeur de recherche émérite au CNRS, IRAP
- Examinatrice: Dr. Aurélie MARCHAUDON Directrice de recherche au CNRS, IRAP
- Examinateur: Dr. Nicolas ANDRÉ Professeur à l’ISAE-SUPAERO
- Directeur de thèse: Dr. Fouad SAHRAOUI Directeur de recherche au CNRS, LPP
- Co-encadrante de thèse: Dr. Lina HADID Chargée de recherche au CNRS, LPP
- Co-encadrante de thèse: Dr. Sae AIZAWA Chargée de recherche au CNRS, LPP