Le Nouveau Paradigme

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ESA: la magnétosphère terrestre se comporte comme une passoire (déjà paru)

Publié par Dav sur 1 Mars 2014, 12:02pm

Catégories : #Magnétosphère

 

 Solar wind entry at low latitudes 

 Le vent solaire pénètre aux basses latitudes

 

 

 

La magnétosphère de la terre se comporte comme une passoire

 

La mission Cluster de l'Esa comporte quatre satellites (lancés par deux fusées russes au cours de l'été 2000). Ces satellites transmettent des données en trois dimensions d'une précision inédite concernant l'influence du vent solaire sur notre planète.

 

Cette étude a permis de découvrir que le champ magnétique protecteur permet au vent solaire de le traverser sur un plus large éventail de conditions qu'on le croyait auparavant.

 

Le champ magnétique de la terre est la première ligne de défense contre le bombardement du vent solaire de notre planète. Ce flux de plasma est lancé par le soleil  et voyage à travers le système solaire en transportant son propre champ magnétique avec lui.

 

Selon la façon dont champ magnétique interplanétaire du vent solaire - IMF - est aligné avec le champ magnétique terrestre, différents phénomènes peuvent se produire dans l'environnement immédiat de la Terre.

 

Un procédé bien connu est la reconnexion magnétique, où les lignes de champ magnétique pointant dans des directions opposées se brisent spontanément et se reconnectent avec d'autres lignes de champ à proximité.

Cela redirige leur charge de plasma dans la magnétosphère, ouvrant la porte au vent solaire et lui permettant d'atteindre la Terre.

 

Dans certaines circonstances, cela peut affécter la "météo spatiale", générant des aurores spectaculaires, interrompant les signaux GPS et affectant les systèmes électriques terrestres.

 

 

Le systéme Cluster

 

En 2006, Cluster a fait une découverte aussi surprenante qu'énorme: un tourbillon de plasma de 40 000 km situé à la limite de la magnétosphère - magnétopause, pourrait permettre au vent solaire d'entrer, même lorsque le champ magnétique terrestre et le champ IMF sont alignés.

 

Ces tourbillons ont été trouvés aux basses latitudes équatoriales, où les champs magnétiques sont le plus étroitement alignés.

Ces tourbillons géants sont entraînés par un processus connu sous le nom d'éffet Kelvin-Helmholtz (KH), qui peut se produire n'importe où dans la nature lorsque deux flux adjacents glissent les uns sur les autres à des vitesses différentes.

 

Les exemples incluent des vagues fouettées par le vent glissant sur la surface de l'océan, ou dans les nuages atmosphériques.

L'analyse des données du systéme Cluster a maintenant déterminé que les ondes KH peuvent également survenir dans un plus grand nombre d'emplacements de la magnétopause et quand les IMF sont disposés dans un certain nombre d'autres configurations, fournissant un mécanisme pour le transport continu du vent solaire dans la magnétosphère terrestre.

 

"Nous avons constaté que lorsque le champ magnétique interplanétaire est orienté vers l'ouest ou vers l'est, les couches limites de la magnétopause à des latitudes plus élevées deviennent plus sujettes à des instabilités KH, à des régions assez éloignées des observations antérieures de ces ondes», explique Kyoung-Joo Hwang du Goddard Space Flight Center de la NASA et principal auteur de l'étude publiée dans le Journal of Geophysical Research.

 

«En fait, il est très difficile d'imaginer une situation où le plasma du vent solaire ne pourrait pas pénétrer dans la magnétosphère, puisque ce n'est pas une bulle magnétique parfaite."

 

Les résultats confirment les prédictions théoriques et sont reproduites par les simulations présentées par les auteurs de la nouvelle étude.

 

"Le vent solaire peut entrer dans la magnétosphère à différents endroits et sous des conditions de champ magnétique que nous n'avions pas connue avant," dit le co-auteur Melvyn Goldstein, également du Goddard Space Flight Center.

 

"Cela suggère qu'il existe un  tamis comme propriété de la magnétopause permettant au vent solaire de s'écouler en continu dans la magnétosphère."

 

L'effet KH est également observé dans les magnétosphères de Mercure et Saturne, et les nouveaux résultats suggèrent qu'il peut également fournir un mécanisme d'entrée possible et continu du vent solaire dans les magnétosphères de ces planétes.

 

"Les observations de ces ondes limites par Cluster ont fourni une grande avance sur notre compréhension du vent solaire et des interactions avec la magnétosphére, qui sont au cœur de la recherche météorologique de l'espace», explique Matt Taylor, scientifique à l'ESA sur le projet Cluster .

 

"Dans ce cas, la séparation relativement faible des quatre satellites Cluster pendant qu'ils passaient par la magnétopause diurne à de hautes latitudes a donné un aperçu sur les processus microscopiques de bréches de la magnétopause permettant l'entrée directe de particules solaires dans l'atmosphère."

 

ESA

Reécrit par David Jarry©     

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Notes:

 

La mission Cluster de l'Esa comporte quatre satellites lancés par deux fusées russes au cours de l'été 2000. Ces satellites volent à présent en formation autour de la Terre et transmettent des données en trois dimensions d'une précision inédite concernant l'influence du vent solaire sur notre planète. Le vent solaire est un flux continu de particules subatomiques en provenance du Soleil qui peut endommager les satellites de télécommunications, voire nos centrales électriques. La mission Cluster doit se poursuivre au moins jusqu'en 2012.

Cluster est l'une des missions du programme international « Vivre avec une étoile » (ILWS). Cette initiative, qui rassemble des agences spatiales du monde entier, vise à étudier la manière dont les variations de l'activité solaire affectent l'environnement de la Terre et d'autres planètes. Les recherches se concentreront plus particulièrement sur les aspects du système Soleil/Terre qui peuvent avoir une incidence sur la vie humaine et l'organisation de la société. L'ILWS est le fruit d'une collaboration entre l'Europe, les États-Unis, la Russie, le Japon et le Canada.

C'est le 9 novembre 2000 que Cluster a eu un premier aperçu de ce champ de bataille magnétique en constante évolution. À cette époque, le quatuor avait commencé à traverser à diverses reprises la magnétopause, frontière qui sépare l'espace interplanétaire (où le vent solaire règne en maître absolu) de la région dominée par le champ magnétique terrestre.

Ces intersections entre l'orbite des satellites et la magnétopause n'ont pas manqué de surprendre l'équipe scientifique de Cluster puisqu'elles se sont produites avec environ une semaine d'avance sur les prévisions.

Les données livrées par Cluster ont montré que les bourrasques de vent solaire entraînaient l'apparition de creux ou de bosses à la surface de la magnétosphère. Ces variations rapides des limites de la magnétosphère signifient que les satellites se sont trouvés alternativement à l'intérieur et à l'extérieur du champ magnétique terrestre. Pour la première fois, les chercheurs pouvaient recevoir simultanément des données provenant des deux côtés de la magnétopause, ce qui n'est possible qu'avec une mission associant plusieurs satellites.

 

Contact ESA: Pour de plus amples renseignements,


Markus Bauer

ESA Science et Exploration robotique responsable de la Communication
Tél.: + 31 71 565 6799
Mob: + 31 61 594 3 954
Courriel : markus.bauer@esa.int

Kyoung-Joo Hwang
NASA Goddard Space Flight Center
Courriel : kyoung-joo.hwang@nasa.gov

Matt Taylor
Responsable scientifique du projet Cluster ESA
Courriel : matt.taylor@esa.int

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