• PROBLEME PHYSIQUE: D'où proviennent les excès d'électrons localisés (ou "structures électriques bipolaires") observés à haute altitude dans les zones aurorales?

 
• OBSERVATIONS: dans les zones aurorales par FAST, FREJA (sondes en orbite terrestre qui mesurent les formes d'ondes - ici, mission WIND dans le vent solaire -, à haute résolution)

 
• EQUATIONS: Equation de Vlasov pour un plasma fortement magnétisé (les particules bougent le long du champ magnétique; le champ électrique dépend des deux coordonnées spatiales parallèle et perpendiculaire au champ magnétique)

 
• EXPERIENCES NUMERIQUES: évolution d'un plasma initialement homogène (densité électronique constante) mais avec deux populations (faisceaux) d'électrons allant en sens inverse; parois ouvertes aux deux bouts.

 
• CONCLUSION: les deux faisceaux se déstabilisent et donnent lieu à la formation d'excès d'électrons localisés, correspondant aux structures bipolaires observées pour le potentiel électrique.

 
• REFERENCE: en cours de rédaction...

Le FILM (gif, 2,9 Mo) montre l'évolution du plasma à partir de deux "faisceaux" d'électrons (on ne voit pas les faisceaux: il s'agit en fait de deux courants d'électrons: l'un va de gauche à droite, l'autre de droite à gauche, mais la densité est au début partout la même).

Cette situation homogène ne dure pas: des fluctuations de densité électroniques apparaissent
 

On voit deux phases:
a) Phase linéaire: croissance des fluctuations électroniques (tuyaux allongés qui se cassent ensuite)
b) Phase de saturation: apparition sporadique de paquets ou grumeaux plus intermittents