L'espace au-dessus de la Terre peut sembler vide, mais c'est un carnaval rempli de lignes de champ magnétique et de particules à haute énergie. Cette région est connue sous le nom de magnétosphère et, tous les jours, les particules chargées font un spectacle alors qu'elles s'élancent et plongent à travers elle. Comme de petits funambules, les électrons de haute énergie suivent les lignes de champ magnétique. Parfois, comme lors d'un événement appelé reconnexion magnétique où les lignes entrent en collision de manière explosive, les particules sont projetées hors de leurs trajectoires, comme s'ils étaient tirés d'un canon.
Puisque ces actes ne peuvent pas être vus à l'œil nu, La NASA utilise des instruments spécialement conçus pour capturer le spectacle. La mission magnétosphérique multi-échelle, ou MMS, est l'un de ces miroirs à travers lesquels les scientifiques peuvent observer les forces magnétiques invisibles et les particules en rotation qui peuvent avoir un impact sur notre technologie sur Terre. De nouvelles recherches utilisent les données MMS pour améliorer la compréhension de la façon dont les électrons se déplacent dans cette région complexe, des informations qui aideront à démêler comment ces acrobaties de particules affectent la Terre.
Les scientifiques avec MMS ont observé le complexe montre des électrons placés autour de la Terre et ont remarqué que les électrons au bord de la magnétosphère se déplacent souvent dans des mouvements de bascule lorsqu'ils sont accélérés. Trouver ces régions où les électrons sont accélérés est essentiel pour comprendre l'un des mystères de la magnétosphère :comment l'énergie magnétique qui bouillonne dans la zone est-elle convertie en énergie cinétique, c'est-à-dire l'énergie du mouvement des particules. Ces informations sont importantes pour protéger la technologie sur Terre, puisque les particules qui ont été accélérées à des énergies élevées peuvent, au pire, provoquer des pannes de réseau électrique et des interruptions de communication GPS.
Nouvelle recherche, publié dans le Journal de recherche géophysique , trouvé une nouvelle façon d'aider à localiser les régions où les électrons sont accélérés. Jusqu'à maintenant, les scientifiques se sont penchés sur les électrons de basse énergie pour trouver ces zones d'accélérations, mais un groupe de scientifiques dirigé par Matthew Argall de l'Université du New Hampshire à Durham a montré que c'était possible, et en fait plus facile, identifier ces régions en observant les électrons de haute énergie.
Cette recherche n'est possible qu'avec la conception unique du MMS, qui utilise quatre engins spatiaux volant dans une formation tétraédrique serrée pour donner des mesures à haute résolution temporelle et spatiale de la région de reconnexion magnétique.
"Nous sommes capables de sonder de très petites échelles et cela nous aide à vraiment déterminer comment l'énergie est convertie par reconnexion magnétique, " dit Argall.
Les résultats permettront aux scientifiques d'identifier et d'étudier plus facilement ces régions, en les aidant à explorer la microphysique de la reconnexion magnétique et à mieux comprendre les effets des électrons sur Terre.
