Observaties en Modellering van de Zonnewind Kinetica

Waarnemingen zijn van cruciaal belang om onze kennis van de fysica van de zonnewind uit te breiden, maar hun impact kan drastisch vergroot worden als ze aangevuld worden met theoretische en numerieke modellering op basis van de plasmacondities zoals die door satellieten worden waargenomen. Het doel van dit werk is om numerieke ondersteuning te leveren voor de interpretatie van, maar ook voor het anticiperen op, in situ metingen uitgevoerd in de binnenste heliosfeer. Onze focus ligt op de verschijnselen die optreden in de zonnewind op kinetische schalen en hun invloed op de macroscopische bulkparameters. Dit is een belangrijk aspect van de zonnewind, dat het begrip ervan sterk bemoeilijkt: elk van de belangrijkste open vragen in de zonnewind fysica vereist een inzicht in de wisselwerking tussen het multi-schaal karakter van de zonnewind en zijn waargenomen niet-evenwichtskenmerken. Om onze doelstellingen te bereiken, maken we gebruik van volledig kinetische Particle-In-Cell (PIC) simulaties. Door middel van onze simulaties, en ook met de ondersteuning van lineaire theorie, produceren we een duidelijk beeld en een kwantificering van de rol van processen die een multi-schaal karakter hebben en een significante invloed hebben op de dynamische en globale energetica van de zonnewind. Onze resultaten tonen de toepasbaarheid en betrouwbaarheid aan van semi-impliciete PIC codes in het reproduceren van verschillende zonnewind scenario's met een koppeling tussen fysica op verschillende ruimtelijke en temporele schalen. Bovendien zijn we, uitgaande van de unieke en nooit eerder geziene gegevens die door  Parker Solar Probe in de binnenste heliosfeer werden waargenomen, in staat om processen te reproduceren die alomtegenwoordig zijn in de zonnewind en waarvan het begrip kan bijdragen tot het ophelderen van een aantal onopgeloste vragen in de plasmafysica.