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    Suivi d'une éruption solaire à travers le système solaire

    Goutte de rayon cosmique. Crédit :Agence spatiale européenne

    Dix vaisseaux spatiaux, du Venus Express de l'ESA au Voyager-2 de la NASA, ressenti l'effet d'une éruption solaire alors qu'elle traversait le système solaire pendant que trois autres satellites regardaient, offrant une perspective unique sur cet événement météorologique spatial.

    Les scientifiques travaillant sur Mars Express de l'ESA étaient impatients d'étudier les effets de la rencontre rapprochée de la comète Siding Spring sur l'atmosphère de la planète rouge le 19 octobre 2014, mais au lieu de cela, ils ont trouvé ce qui s'est avéré être l'empreinte d'un événement solaire.

    Bien que cela rende l'analyse de tout effet lié aux comètes beaucoup plus complexe que prévu, il a déclenché l'un des plus grands efforts de collaboration pour retracer le voyage d'une « éjection de masse coronale » interplanétaire – une CME – du soleil aux confins du système solaire externe.

    Bien que la Terre elle-même n'était pas dans la ligne de mire, un certain nombre de satellites d'observation du soleil près de la Terre - Proba-2 de l'ESA, l'ESA/NASA SOHO et le Solar Dynamics Observatory de la NASA - avaient été témoins d'une puissante éruption solaire quelques jours plus tôt, le 14 octobre.

    Le Stereo-A de la NASA a non seulement capturé des images de l'autre côté du soleil par rapport à la Terre, mais aussi collecté des informations in situ au fur et à mesure que le CME passait.

    Grâce à la localisation fortuite d'autres satellites dans le sens de déplacement du CME, des détections non ambiguës ont été effectuées par trois orbiteurs martiens - Mars Express de l'ESA, Maven et Mars Odyssey de la NASA – et le Curiosity Rover de la NASA opérant à la surface de la planète rouge, Rosetta de l'ESA sur la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko, et la mission internationale Cassini à Saturne.

    Des indices ont même été trouvés aussi loin que New Horizons de la NASA, qui approchait de Pluton à l'époque, et au-delà de Voyager-2. Cependant, à ces grandes distances, il est possible que les preuves de cette éruption spécifique se soient fusionnées avec le vent solaire de fond.

    "Les vitesses CME avec la distance du soleil ne sont pas bien comprises, en particulier dans le système solaire externe, " dit Olivier Witasse de l'ESA, qui a dirigé l'étude.

    "Grâce aux minutages précis de nombreuses mesures in situ, nous pouvons mieux comprendre le processus, et réinjecter nos résultats dans les modèles."

    Les mesures donnent une indication de la vitesse et du sens de déplacement du CME, qui s'étalent sur un angle d'au moins 116º pour atteindre Venus Express et Stereo-A sur le flanc est, et le vaisseau spatial sur Mars et la comète 67P Churyumov-Gerasimenko sur le flanc ouest.

    A partir d'un maximum initial d'environ 1000 km/s estimé au soleil, une forte chute à 647 km/s a été mesurée par Mars Express trois jours plus tard, chute encore à 550 km/s à Rosetta après cinq jours. Cela a été suivi d'une diminution plus progressive à 450-500 km/s à la distance de Saturne un mois depuis l'événement.

    Les chercheurs ont utilisé les données de 10 vaisseaux spatiaux de la NASA et de l'ESA (Agence spatiale européenne) pour suivre le mouvement d'une éjection de masse coronale à travers le système solaire après son lancement depuis le Soleil le 14 octobre. 2014. Crédit :Centre de vol spatial Goddard de la NASA/Scott Wiessinger

    Les données ont également révélé l'évolution de la structure magnétique du CME, avec les effets ressentis par les engins spatiaux pendant plusieurs jours, fournissant des informations utiles sur les effets de la météo spatiale sur différents corps planétaires. Les signatures sur les différents engins spatiaux comprenaient généralement un choc initial, un renforcement du champ magnétique, et augmente la vitesse du vent solaire.

    Dans le cas du Venus Express de l'ESA, son paquet scientifique n'était pas allumé parce que Vénus était "derrière" le soleil vu de la Terre, limiter les capacités de communication.

    Une faible indication a été déduite du fait que son traqueur stellaire était submergé de radiations au moment prévu du passage.

    Par ailleurs, plusieurs embarcations transportant des moniteurs de rayonnement – ​​Curiosity, L'Odyssée de Mars, Rosetta et Cassini – ont révélé un effet intéressant et bien connu :une diminution soudaine des rayons cosmiques galactiques. Au passage d'un CME, il agit comme une bulle protectrice, balayant temporairement les rayons cosmiques et protégeant partiellement la planète ou le vaisseau spatial.

    Une baisse d'environ 20 % des rayons cosmiques a été observée sur Mars – l'une des plus profondes enregistrées sur la planète rouge – et a persisté pendant environ 35 heures. À Rosetta, une réduction de 17 % a été observée pendant 60 heures, tandis qu'à Saturne, la réduction était légèrement inférieure et a duré environ quatre jours. L'augmentation de la durée de la dépression des rayons cosmiques correspond à un ralentissement du CME et de la région plus large sur laquelle il était dispersé à de plus grandes distances.

    « La comparaison de la diminution de l'afflux de rayons cosmiques galactiques à trois endroits très éloignés en raison du même CME est assez nouvelle, " dit Olivier. " Alors que des observations multispatiaux de CME ont été faites dans le passé, il est rare que les circonstances soient telles qu'elles incluent autant de personnes réparties à travers le système solaire intérieur et extérieur comme celle-ci.

    "Finalement, pour revenir à notre observation initiale du passage de la comète Siding Spring sur Mars, les résultats montrent l'importance d'avoir un contexte de météorologie spatiale pour comprendre comment ces événements solaires pourraient influencer ou même masquer la signature de la comète dans l'atmosphère d'une planète."

    "Éjection de masse coronale interplanétaire observée à Stereo-A, Mars, la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko, Saturne et Nouveaux Horizons en route vers Pluton. Comparaison de ses baisses Forbush à 1,4, 3.1 et 9.9 UA, " par O. Witasse et al. est publié dans Journal of Geophysical Research :physique de l'espace , un journal de l'American Geophysical Union.


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