Présentation des données

Comme nous l'avons fait remarquer dans la section 1, la mesure du champ magnétique vectoriel apporte des informations supplémentaires sur la nature du champ magnétique photosphérique que nous allons exploiter dans cette partie.

Les données utilisées contiennent principalement les trois composantes du champ magnétique, c'est-à-dire la composante longitudinale B$_{LOS}$ (suivant la ligne de visée), la composante transverse B$_{Trans}$ et la composante azimutale B$_{Azim}$. La composante transverse et la composante azimutale sont contenues dans le plan perpendiculaire à la composante longitudinale. La composante azimutale est définie à 180$^{\circ }$ près. Pour lever cette ambiguïté, la méthode détaillée par can93 a été utilisée :

• le calcul du champ potentiel (e.g. sak82) permet de choisir l'orientation du champ magnétique transverse qui servira de point de départ aux étapes suivantes. Pour éliminer les effets de projection, les données sont transformées dans un système de coordonnées héliographiques (ven88) ce qui implique que les composantes longitudinale et transverses sont remplacées par les composantes horizontales et verticale ;

• sachant que dans les régions actives les courants électriques sont importants, le champ potentiel n'est pas adapté. Le champ sans-force linéaire est donc calculé (e.g. gar89) avec une valeur du paramètre $\alpha$ qui rend compte des non-potentialités découvertes à l'étape précédente et qui est calculée à partir des données par une méthode des moindres carrés (lek99a). L'orientation du champ transverse est alors celle qui est la plus cohérente avec un champ sans-force ;

• l'étape suivante est de minimiser l'angle entre des vecteurs voisins (aly89), c'est-à-dire qu'il n'existe pas de changement brutal de la direction du champ magnétique photosphérique. Cela a pour effet de minimiser les forts gradients apparaissant dans la composante azimutale ainsi que les courants électriques ;

• pour les régions de fort champ magnétique et avec un degré élevé de cisaillement, l'orientation du champ magnétique est choisie à partir de la minimisation de la divergence de $\vec B$ ;

• enfin pour les valeurs du champ magnétique en-dessous du niveau de bruit, la minimisation du courant électrique permet de choisir l'orientation du champ azimutal. Ce calcul supprime la plupart des courants électriques exagérement élevés lorsque la mesure du champ transverse n'est pas assez précise ( $\mu_{0} \vec j = \vec{rot}(\vec B)$).

Ainsi nous obtenons les trois composantes de champ magnétique en coordonnées héliographiques : la composante verticale $B_{z}$, et les deux composantes transverses $B_{x}$ et $B_{y}$ dans le plan de la photosphère. Nous pouvons en déduire la distribution de la densité du courant électrique vertical $J_{z}$ au niveau photosphérique :

$$J_{z} = \frac{1}{\mu_{0}} [\vec{rot}(\vec B)]_{z} = \frac{1}... ...tial B_{y}}{\partial x} - \frac{\partial B_{x}}{\partial y}) ,$$ (III.C.2)

ainsi que, dans l'hypothèse du champ sans-force, le paramètre $\alpha$ défini comme suit :

$$\alpha = \frac{J_{z}}{B_{z}}$$ (III.C.3)

Pratiquement pour obtenir des valeurs consistantes, nous devons fixer une valeur limite du champ magnétique transverse au-dessus de laquelle les valeurs de $J_{z}$ ne seront pas exagérément surestimées par le calcul des dérivées (Éq. III.2), ainsi qu'une valeur limite de la composante verticale pour le calcul de $\alpha$. Ces deux quantités, $J_{z}$ et $\alpha$, peuvent donc être calculées dans le plan photosphérique à partir des observations de $B_{x}$, $B_{y}$ et $B_{z}$ (reg01b).

Nous allons maintenant analyser les données magnétiques obtenues par les magnétographes vectoriels HSP et IVM (Mees Solar Observatory, Hawaï).

Figure III.10: Champ magnétique vectoriel de la région active 8151 observé par HSP le 11 Février 1998 à 19$:$47 UT. L'image représente la composante verticale $B_{z}$ (positif en clair, négatif en sombre), les composantes transverses sont représentées par les flèches : la longueur est donnée par $\sqrt{B_{x}^{2} + B_{y}^{2}}$ et la direction par $arctan(\frac{B_{y}}{B_{x}})$. Le champ de vue est de 113$''$$\times$113$''$ (59px$\times$51px).