Étude multi-instrumentale et modélisation des ionosphères terrestre et martienne

Cette these est basee sur cinq publications etudiant les ionospheres terrestre et martienne en s'appuyant sur la combinaison d'observations provenant d'instruments varies ainsi que sur des techniques de modelisation. L'ionosphere terrestre est un systeme complexe fortement couple a la magnetosphere et est par consequent affectee par les perturbations provenant du vent solaire. De nombreux types d'instruments peuvent etre utilises pour etudier la variabilite de l'ionosphere, qu'il s'agisse de systemes d'observation au sol ou d'instruments a bord de satellites. Deux des articles se focalisent sur les reponses de l'ionosphere terrestre aurorale et subaurorale aux courants de vent solaire rapide emanant des trous coronaux a la surface du soleil. Ces deux etudes sont basees sur la methode des epoques superposees, qui permet d'obtenir un comportement statistique des parametres consideres. Pour la premiere etude, qui s'interesse a la concentration electronique du pic de la region F de l'ionosphere a l'aide de l'ionosonde de Sodankyla (Finlande, L = 5.2), la methode des epoques superposees a ete modifiee en ajoutant un verrouillage de phase permettant de distinguer les reponses de la region F dans differents secteurs de temps magnetique local. La deuxieme etude s'interesse aux precipitations d'electrons energetiques (>30 keV) durant les courants de vent solaire rapide, en s'appuyant sur des mesures d'absorption du bruit cosmique par des riometres situes entre L = 3.8 et L = 5.7. Une troisieme etude met en evidence pour la premiere fois des signatures de pulsations dans les donnees riometriques durant une aurore pulsante. Cela revele que le flux de precipitation d'electrons est module simultanement sur une grande plage d'energies - de quelques kiloelectronvolts a plusieurs dizaines de kiloelectronvolts - durant une aurore pulsante. Les quatrieme et cinquieme articles traitent de l'ionosphere martienne. Ils presentent une nouvelle methode d'analyse des donnees d'occultation radio fournies par la sonde Mars Express, qui s'appuie non pas sur une inversion des mesures tel qu'effectue classiquement, mais sur une modelisation directe de l'environnement martien - atmosphere neutre et ionosphere - et de la propagation des ondes radio entre la station sol sur Terre et la sonde Mars Express. L'ajustement des parametres dont dependent l'atmosphere et l'ionosphere martiennes permet d'obtenir des donnees d'occultation radio simulees s'approchant le plus possible des donnees mesurees. L'ajustement optimal donne alors les profils de temperature et de concentration des neutres ainsi que les profils de concentrations ioniques et electronique dans l'ionosphere martienne au voisinage du point d'occultation.