Statistical model of quiet Sun coronal heating.
Mod'ele statistique de chauffage de la couronne solaire calme
Résumé
The high temperature of the solar corona is still a puzzling problem of solar physics. However, the recent observations of satellites SoHO, Yohkoh or TRACE seem to indicate that the processes responsible for the heating of the closed regions are situated in the low corona or in the chromosphere, thus close to the sun surface, and are associated to the direct currents dissipation. Statistical data analysis suggest that the heating mechanisms result thus from numerous events of current layers dissipation of small scale and weak energy, on the resolution limit of modern instruments. We propose a statistical lattice model, resulting from an approach more physical than self-organized criticality, constituted by a magnetic energy source at small scales and by dissipation mechanisms of the currents, which can be associated either to magnetic reconnection or to anomalous resistivity. The various types of sources and mechanisms of dissipation allow to study their influence on the statistical properties of the system, in particular on the energy dissipation. With the aim of quantifying this behavior and allowing detailed comparisons between models and observations, analysis techniques little used in solar physics, such as the singular values decomposition, entropies, or Pearson technique of PDF classification are introduced and applied to the study of the spatial and temporal properties of the model.
La température anormalement élevée de la couronne reste un des problèmes majeurs de la physique solaire. Toutefois, les observations récentes des satellites SoHO, Yohkoh ou TRACE semblent indiquer que les processus responsables du chauffage des régions fermées se situent dans la basse couronne ou dans la chromosphère, donc proches de la surface solaire, et sont associées 'a la dissipation de couches de courant continu. L'analyse statistique de données suggère que les mécanismes de chauffage résulteraient donc de nombreux événements de dissipation de couches de courant de petite échelle et de faible 'énergie, 'a la limite de la résolution des instruments modernes. Nous proposons un modèle statistique sur réseau, résultante d'une approche plus physique que la criticalité auto-organisée, constitué d'une source d'énergie magnétique de petite échelle et de mécanismes de dissipation des courants, qui peuvent être associés soit 'a la reconnexion magnétique soit à la résistivité anormale. Les différents types de sources et de mécanismes de dissipation permettent d''étudier leur influence sur les propriétés statistiques du système, en particulier sur l''énergie dissipée. Dans le but de quantifier ces comportements et de permettre des comparaisons approfondies entres les modèles et les observations, des techniques d'analyse peu utilisées en physique solaire, telles que la décomposition en valeurs singulières, des entropies, ou la technique de Pearson de classification des densités de probabilité, sont introduites et appliquées à l'étude des propriétaires spatiales et temporelles du modèle.
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