Une énigme vieille de 40 ans sur les champs magnétiques fantomatiques dans l'espace interplanétaire a peut-être finalement été résolue par de nouvelles données provenant d'une constellation de 12 satellites dans l'espace proche de la Terre.

Nouvelle recherche dans la revue AGU Lettres de recherche géophysique découvre que la fine poussière des roches spatiales pulvérisées chevauche le vent solaire devant le vaisseau spatial, qui a détecté le nuage de débris fins comme un changement temporaire du champ magnétique local.

Si la découverte est correcte, cela indique une nouvelle façon d'étudier l'intersection peu comprise entre les domaines des très grandes choses de notre système solaire, comme les astéroïdes et les planètes, et les très petites particules. Entre autres, cela pourrait aider à expliquer comment le Soleil et d'autres étoiles nettoient leurs foyers interplanétaires.

"Cet événement est important non seulement parce qu'il a été observé par tant de satellites à une occasion, mais aussi parce qu'il a été tracé de l'espace interplanétaire à la magnétogaine terrestre, " a expliqué le planétologue Hairong Lai de l'Université Sun Yat‐Sen, Zhuhai, Chine, qui est l'auteur principal du nouveau document. La magnétogaine est le vent solaire empilé créé derrière le choc d'étrave, la région où le vent rencontre le champ magnétique terrestre. Voir l'événement magnétique dans les deux environnements spatiaux a mis leur modèle de poussière à l'épreuve.

Mystère magnétique

Le mystère a commencé en 1982 lorsqu'un vaisseau spatial dans l'espace interplanétaire près de Vénus et équipé d'un capteur de champ magnétique, appelé magnétomètre, a détecté un changement de 12 heures dans le champ magnétique local. Le changement de champ magnétique était inexplicable car il n'y avait pas de cause évidente.

"Le magnétomètre a détecté que le champ magnétique a commencé à augmenter, puis devenu de plus en plus fort, puis tombé et aplati, " a déclaré le planétologue Christopher Russell de l'Université de Californie à Los Angeles, qui se souvient de l'événement et est co-auteur de la nouvelle étude. Je pensais que c'était une comète qui passait. C'était totalement faux. Je n'avais aucune sensation physique pour ce que c'était."

Dans les années qui ont suivi, Russell et d'autres scientifiques ont enregistré plus d'événements magnétiques de ce type par des engins spatiaux, durée allant de quelques secondes à 12 heures. Lui et ses collègues ont développé une hypothèse selon laquelle ils étaient causés par des nuages ​​de poussière magnétisée surfant sur le vent solaire.

"Nous avons eu l'idée qu'il s'agissait de lapins de poussière fabriqués par la collision de roches dans l'espace, " il a dit.

Les collisions ont annihilé les roches et laissé des particules de poussière suffisamment petites pour qu'elles puissent être détruites et ionisées par le rayonnement ultraviolet du Soleil. Une fois ionisés, ce qui signifie qu'ils ont reçu une charge électrique, ils pourraient être affectés par les charges électriques des plus petits, mais beaucoup plus vite, particules soufflant du Soleil dans le vent solaire. La poussière pourrait alors être entraînée par le vent solaire, prendre progressivement de la vitesse, comme un surfeur attrapant une vague. Tant que la poussière était plus lente que le vent solaire, les particules de poussière provoqueraient une brèche dans le champ magnétique local, c'est ce que les magnétomètres des engins spatiaux détectent en passant devant eux.

"Nous avons eu du mal à trouver un élément de preuve pour convaincre tout le monde que c'est le bon modèle, " dit Russell.

Fouiller dans les données

Pour tester le modèle, Lai a recherché les enregistrements de données du magnétomètre satellite pour trouver d'autres événements. Ce qu'elle a trouvé était un événement le 16 janvier 2018 qui a été détecté par une douzaine de vaisseaux spatiaux. Mais mieux que ça, le nuage de poussière est passé de l'espace interplanétaire à la magnétogaine de la Terre, ce qui est beaucoup plus révélateur.

Leur hypothèse, Lai a expliqué, est-ce en amont de l'arc magnétique de la Terre, le vent solaire est plus rapide que la poussière, et entraîne la poussière plus lente avec elle. En aval de l'amortisseur d'étrave, cependant, le vent solaire est ralenti et pas la poussière. Les rôles s'inversent et la poussière entraîne le vent solaire dans la magnétogaine.

En comparant comment les champs magnétiques ont changé sur les douze engins spatiaux à la fois en amont et à l'intérieur de la gaine magnéto, Lai et ses collègues pourraient tester cette hypothèse. Ce qu'ils ont trouvé était un modèle de changements de champ magnétique qui correspondait à leur hypothèse de poussière ionisée dans les deux environnements spatiaux.

En plus de résoudre un mystère, les nouvelles observations donnent un aperçu du comportement de la matière neutre dans le système solaire, comme les roches, les astéroïdes et les planètes - et la matière chargée comme le plasma, dit Russell.

"La communauté (scientifique) ne pense pas vraiment à l'interface entre les roches neutres et le plasma, " dit-il. Lorsque les particules sont suffisamment petites, que la matière neutre se charge et est affectée par le vent solaire. "Cela montre où se trouve cette interface."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.