Données IVM

Figure III.12: Observations IVM de la région active 8151 le 11 Février 1998 à 17$:$35 UT : image du continu (en haut à gauche), les trois composantes du champ magnétique $B_{LOS}$ (en haut à droite), $B_{Trans}$ (en bas à gauche) et $B_{Azim}$ (en bas à droite).

Les données magnétiques obtenues par IVM le 11 Février à 17$:$35 UT couvrent un champ de vue de 281$''$$\times$281$''$ avec une résolution spatiale de 1.1$''$. Les trois composantes $B_{LOS}$, $B_{Trans}$, $B_{Azim}$ ainsi que l'image du continuum (Fig. III.12) mettent en évidence la concentration du flux magnétique (polarité négative) ainsi que la présence d'un champ transverse très intense dans la tache solaire. On peut déjà noter la présence de la polarité positive diffuse absente des données HSP (Fig. III.10).

Après la transformation en coordonnées héliographiques et la résolution de l'ambiguïté de 180$^{\circ }$, nous obtenons les trois composantes cartésiennes $B_{x}$, $B_{y}$ et $B_{z}$ (Fig. III.13) du champ magnétique photosphérique. Les valeurs caractéristiques du champ magnétique sont résumées dans le tableau III.2. On note que les valeurs du champ transverse sont de l'ordre de 800 G dans la polarité négative, c'est-à-dire un grand écart à la nature potentielle de la configuration magnétique (can93). Afin d'éliminer les effets de bord dus au cache de l'instrument ainsi que les valeurs nulles du champ apparaissant après la transformation en coordonnées héliographiques, nous avons défini une surface de 160$''$$\times$140$''$ contenant les deux polarités de la région active (cadre noir apparaissant sur la composante $B_{z}$ de la Fig. III.13). Malheureusement lorsque l'on compare la distribution du champ magnétique longitudinal observé par MDI (Fig. III.2 en haut à droite) avec le champ magnétique vertical d'IVM (Fig. III.13), on remarque qu'une partie de la polarité positive n'est pas présente dans le cadre sélectionné. Par conséquent, nous avons créé une image composite de $B_{z}$ à partir du champ IVM sélectionné entouré par l'image MDI. Pour les composantes transverses, on complète l'image à l'aide de valeurs nulles : cela revient à remplacer le champ magnétique manquant par un champ potentiel ( $B_{Trans} = B_{Azim} = 0 \Rightarrow \alpha =0$). À partir de cette image composite (Fig. III.14 à gauche), on peut en déduire le flux magnétique traversant la surface photosphérique : les flux magnétiques pour la polarité positive $\phi_{+}$ et pour la polarité négative $\phi_{-}$ sont similaires $\phi_{+} \sim \phi_{-} \sim 3.2 10^{22}$ Mx.

Figure III.13: Les composantes $B_{x}$, $B_{y}$ et $B_{z}$ du champ magnétique vectoriel après la transformation en coordonnées héliographiques et la résolution de l'ambiguité de 180$^{\circ }$. Le cadre noir définit la région sélectionnée pour la construction de l'image composite.

Tableau III.2: Valeurs caractéristiques du champ magnétique vectoriel et de la densité de courant électrique vertical calculées à partir des observations IVM.

	valeur minimale	valeur maximale	valeur moyenne
$B_{x}$ (G)	-755	885	18
$B_{y}$ (G)	-545	820	28
$B_{z}$ (G)	-1470	420	28
$J_{z}$ (mA.m$^{-2}$)	-30	50	3

Pour le calcul de la densité de courant vertical et la distribution de $\alpha$, nous imposons une valeur limite sur les composantes du champ transverse de 200 G ( $\vert B_{x}\vert, \vert B_{y}\vert > 200 G$) et sur la composante verticale de 50 G ( $\vert B_{z}\vert > 50 G$). Pour déterminer ces valeurs, nous nous sommes reportés à l'étude statistique du paramètre $\alpha$ réalisée par lek99a. La densité de courant ainsi calculée (Fig. III.14 à droite) met en évidence de forts courants positifs (en blanc) et négatifs (en noir) pour la polarité négative ( $\vert J_{z}\vert \sim 30 mA.m^{-2}$). Alors que pour la polarité positive, la distribution des courants est plus aléatoire.

Figure III.14: Distribution de la composante verticale du champ magnétique (à gauche) : image composite IVM et MDI ; distribution de la densité de courant vertical (positif en blanc, négatif en noir).

Le paramètre $\alpha$ est calculé à partir de la distribution du champ magnétique vertical (Fig. III.14 à gauche) et de la densité de courant vertical (Fig. III.14 à droite). Les valeurs de $\alpha$ sont comprises entre -1 et 1 Mm$^{-1}$. Sur la Fig. III.15 à gauche, on note la présence de fortes valeurs de $\alpha$ localisées aux endroits où le champ magnétique vertical est le plus élevé. Pour étudier plus précisement la distribution du paramètre $\alpha$, nous traçons les histogrammes de $\alpha$ (Fig. III.15 à droite) pour la polarité négative, pour la polarité positive et pour la totalité de la région active. La valeur moyenne de $\alpha$ est de 2.18 10$^{-3}$ Mm$^{-1}$ pour la polarité négative, 0.18 Mm$^{-1}$ pour la polarité positive et de 0.12 Mm$^{-1}$ pour la région active. On note que la valeur moyenne de $\alpha$ est positive. Ce résultat est en accord avec l'étude statistique de pev95 concluant que $\sim 70\%$ des régions actives situées dans l'hémisphère sud possédent une valeur moyenne de $\alpha$ positive. Dans cette étude, 90% des régions actives étudiées appartiennent au même cycle d'activité solaire (cycle 22) que la région active 8151. Suivant les travaux de lek99b, la valeur absolue de $\alpha$ pour cette région active est élevée et caractérise l'importance de la torsion dans la configuration magnétique. La valeur absolue de $\alpha$ pour la polarité négative est très faible. En fait, cette valeur moyenne cache des valeurs positives et négatives élevées de $\alpha$ et donc du courant $J_{z}$. Par conséquent, il existe des courants de retour associés à des mouvements de matière dans des sens opposés.

Figure III.15: À gauche : distribution du paramètre $\alpha$ (valeurs positives en clair, valeurs négatives en sombre ; à droite : histogrammes des valeurs de $\alpha$ pour la polarité négative (pointillés-tirets), pour la polarité positive (tirets) et pour la région active entière (trait plein).