L'échappement atmosphérique Martien : analyses des données MAVEN

Various observations suggest that Mars permanently loses its atmosphere into space. Several mechanisms have been identified among which atmospheric sputtering is considered a minor process nowadays. A direct measurement of sputtering signature being not accessible with the actual instruments, most of the estimates of its present efficiency are based on analytical or numerical models. They all depend on an accurate knowledge of the ion flux and energy distribution precipitating into Mars’ atmosphere and at the origin of Mars’ atmospheric sputtering. flux. Constraining this precipitating ion flux is therefore a key information to better understand if Mars’ atmospheric sputtering could have been a significant mechanism of atmospheric escape into space. The main goal of my PhD has been to study the measurements obtained by the instruments of the Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) spacecraft to better understand the mechanisms at the origin of the ion precipitation into the Martian atmosphere as well as their dependence on the solar wind and radiation conditions. Thus, I was able to study the influence of solar events on ion precipitation and to isolate its key parameters: the dynamic pressure and the electric field. I then carried out the first study establishing an anti-correlated dependency between ion precipitation and EUV flux. I then studied the influence of dynamic pressure on ion precipitation by comparing the results of MAVEN observations with the results of LatHyS simulations.Différentes observations de l’atmosphère martienne font état de son échappement vers l’espace. Parmi les mécanismes d’échappement identifiés comme potentiellement à l’origine de cet échappement, le criblage atmosphérique est considéré comme un processus minoritaire de nos jours. Le taux d’échappement par criblage étant difficilement directement mesurable, les estimations actuelles reposent essentiellement sur l’utilisation de modèles analytiques ou numériques mais varient fortement d’un modèle à l’autre en raison de l’absence d’une mesure précise du flux de particules impactant l’atmosphère et à l’origine du criblage atmosphérique. Le but principal de ma thèse a été d’étudier les données obtenues par les instruments du satellite « Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN » (MAVEN) pour mieux comprendre les mécanismes à l’origine des précipitations ioniques dans l’atmosphère martienne ainsi que leur dépendance en fonction des paramètres solaires (vent solaire et flux radiatif). Ainsi, j'ai pu étudier l'influence des évènements solaires sur les précipitations ioniques et en isoler les paramètres clefs : la pression dynamique et le champ électrique. J'ai ensuite réalisé la première étude établissant une dépendance anti-corrélée entre les précipitations d'ions et le flux EUV. J'ai ensuite étudié l'influence de la pression dynamique sur les précipitations d'ions en comparant les résultats d'observations de MAVEN aux résultats de simulations LatHyS