Quand le vent solaire souffle, La magnétosphère terrestre peut battre dans la brise. Quand c'est assez fort, il peut exposer la Lune au rayonnement des particules. Crédit :Genna Duberstein/ADNET/Q.Q. Université de Shi/Shandong
La direction dans laquelle le vent souffle dans l'espace revêt une nouvelle importance pour la sécurité des astronautes sur la Lune. En utilisant les données de plusieurs missions de la NASA, les scientifiques ont découvert que le vent créé par les particules à grande vitesse du soleil peut faire battre la queue de la bulle magnétique protectrice de la Terre comme une manche à air dans une forte brise. Ce mouvement peut éloigner la queue si loin qu'elle expose la lune à des particules chargées potentiellement dommageables à des moments où on pensait auparavant qu'elle était protégée. La découverte, qui révèle un nouveau défi de prédire quand l'activité solaire expose la lune, aidera les scientifiques et les ingénieurs à se préparer pour les futures missions lunaires.
Notre soleil fournit une lumière vivifiante, mais il crache aussi des particules à grande vitesse - le vent solaire, dans lequel certaines rafales de particules à très haute énergie peuvent être dommageables pour les satellites et les humains dans l'espace. Alors que la Terre est en sécurité à l'intérieur de sa bulle magnétique, la magnétosphère, la lune entre et sort continuellement de la queue allongée de cette bulle protectrice alors qu'elle orbite autour de la planète. Pendant les 25 % du temps que la lune passe derrière la Terre, pendant la phase de pleine lune, elle se trouve à l'intérieur de la magnétosphère et est censée être protégée. Mais cette nouvelle recherche, publié dans le Journal de recherche géophysique : Physique spatiale , montre que ce n'est pas toujours le cas.
Les scientifiques ont déjà montré qu'assez loin de la Terre, à des distances de 800, 000 milles de la planète - le vent solaire peut faire battre la queue de la magnétosphère. La nouvelle recherche a révélé que cela se produit également à seulement un tiers de cette distance, où la lune orbite. En période de forte activité solaire, le soleil peut libérer des éclats supplémentaires de matière dans le vent solaire, des ondes de choc qui se propagent à travers le système solaire. Lorsque ces ondes de choc atteignent la Terre, ils ont assez de pression pour changer la forme de la magnétosphère, qui est déjà étiré en forme de manche à air en raison de la pression des particules du vent solaire. Si le vent après l'onde de choc est assez fort, il peut provoquer suffisamment de mouvement pour exposer la lune au vent solaire, même lorsqu'il est directement derrière la Terre.
Cette simulation montre comment l'événement d'onde de choc vu par le vaisseau spatial de la NASA a déplacé la queue de la magnétosphère terrestre, exposer la lune. Crédit :Q.Q. Shi, Université de Shandong.
La nouvelle découverte a utilisé plusieurs vaisseaux spatiaux de la NASA pour observer les effets d'une onde de choc à grande vitesse qui s'est dirigée vers la Terre en 2012, voyager à 1,7 million de miles par heure. Le choc a d'abord été mesuré par l'Advanced Composition Explorer, Missions Cluster et Eolien, qui sont tous situés entre la Terre et le soleil. Une heure plus tard à la lune, des modifications de l'environnement magnétique ont été observées par THEMIS-ARTEMIS - abréviation de Time History of Events and Macroscale Interactions - Acceleration, Reconnexion, Turbulence et électrodynamique de l'interaction de la lune avec le soleil. THÉMIS-ARTÉMIS, une mission distincte du nouveau programme Artemis de l'agence pour explorer la lune, utilise deux satellites sur la Lune pour étudier l'environnement spatial lunaire.
Les données des missions ont montré que le vent fort derrière l'onde de choc a écarté la longue queue traînante de la magnétosphère, le faisant onduler d'avant en arrière comme une manche à air. Le mouvement latéral était si grand qu'il exposait à plusieurs reprises la lune au vent solaire pendant une demi-heure. Cette recherche a également montré que l'exposition lunaire pouvait se produire même sans onde de choc, comme lorsque le vent solaire souffle latéralement, ce qui suggère que l'exposition pourrait se produire encore plus fréquemment qu'on ne le pensait auparavant.
Alors que le programme Artemis de la NASA se prépare à envoyer de nouvelles expériences scientifiques et technologiques avant un retour humain, il est essentiel de comprendre l'environnement de rayonnement des particules de la zone, qui peuvent potentiellement endommager l'électronique et les humains lors d'événements orageux. Les données de THEMIS-ARTEMIS et d'autres missions aident les scientifiques et les ingénieurs à mieux comprendre l'environnement lunaire et aideront à contextualiser les découvertes faites à la surface de la lune et à protéger les actifs lunaires.
