La planète Terre est entourée d'un système de champs magnétiques appelé magnétosphère. Ce vaste, le système en forme de comète dévie les particules chargées provenant du soleil, protégeant notre planète des radiations de particules nocives et empêchant le vent solaire (c'est-à-dire, un flux de particules chargées libérées de la haute atmosphère du soleil) de l'érosion de l'atmosphère.

Alors que des études antérieures ont rassemblé des preuves substantielles des effets que le vent solaire peut avoir sur la magnétosphère terrestre, l'impact des éruptions solaires (c. éruptions soudaines de rayonnement électromagnétique sur le soleil) est mal comprise. Les éruptions solaires sont des événements hautement explosifs qui peuvent durer de quelques minutes à quelques heures et peuvent être détectés à l'aide de rayons X ou d'appareils optiques.

Des chercheurs de l'Université du Shandong en Chine et du National Center for Atmospheric Research aux États-Unis ont récemment mené une étude sur les effets que les éruptions solaires peuvent avoir sur la magnétosphère terrestre. Leur papier, Publié dans Physique de la nature , offre de nouvelles informations précieuses qui pourraient ouvrir la voie à une meilleure compréhension de la dynamique géospatiale. Géospatiale, la partie de l'espace extra-atmosphérique la plus proche de la Terre, comprend la haute atmosphère, l'ionosphère (c'est-à-dire la partie ionisée de l'atmosphère) et la magnétosphère.

"La magnétosphère est située dans la région au-dessus de l'ionosphère et est la région de l'espace entièrement ionisée au-dessus de 1000 km du sol, " Professeur Jing Liu, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, dit Phys.org. "La région est entourée par le vent solaire et est affectée et contrôlée par le champ magnétique terrestre et le champ magnétique du vent solaire."

La magnétosphère est généralement décrite comme la barrière protectrice de la Terre contre le vent solaire et d'autres particules solaires, car il empêche ces particules d'entrer dans les autres couches protectrices de la planète. Néanmoins, des études antérieures ont montré que lorsque la direction du vent solaire est opposée au champ magnétique de la magnétosphère, les lignes magnétiques de ces deux régions peuvent "se connecter". Cela signifie que certaines particules du vent solaire peuvent être directement transmises à l'espace entourant la Terre.

« Nous nous sommes demandé :le processus de torchage, qui se caractérise par un rayonnement accru, affectent non seulement directement l'ionosphère terrestre, mais aussi causer des perturbations dans la magnétosphère comme le vent solaire ?" a déclaré Liu. "Pour répondre à cette question, nous avons adopté une série de jeux de données d'observation, collectées par les systèmes mondiaux de navigation par satellite, le réseau européen de radars à diffusion incohérente, satellites ionosphériques, satellites en orbite lunaire, et plus."

Liu et ses collègues ont analysé les données collectées par différents appareils et satellites lors d'un événement d'éruption solaire qui a eu lieu le 6 septembre 2017. Pour ce faire, ils ont adopté un modèle géospatial numérique récemment développé au National Center for Atmospheric Research. Ce modèle, appelé modèle de thermosphère ionosphère magnétosphère à haute résolution spatio-temporelle (LTR), reproduit les changements déclenchés par les éruptions solaires dans le système de couplage magnétosphère-ionosphère.

En utilisant le modèle LTR et les données précédemment collectées, les chercheurs ont pu dévoiler les effets des éruptions solaires sur la dynamique magnétosphérique et sur le couplage électrodynamique entre la magnétosphère et l'ionosphère. Plus précisement, ils ont observé une augmentation rapide et importante de la photoionisation induite par les éruptions de la région E ionosphérique polaire à des altitudes comprises entre 90 et 150 km. Le phénomène observé par Liu et ses collègues semble avoir un certain nombre d'effets sur la région géospatiale, y compris un échauffement Joule inférieur de la haute atmosphère terrestre, une reconfiguration de la convection de la magnétosphère et des changements dans les précipitations aurorales.

"Nous avons démontré que les effets des éruptions solaires s'étendent dans tout le géoespace via un couplage électrodynamique, et ne sont pas limités, comme on le croyait auparavant, à la région atmosphérique où l'énergie de rayonnement est absorbée, " expliqua Liu. " En raison du processus similaire de couplage solaire-magnétosphère-ionosphère dans d'autres planètes semblables à la Terre, notre étude fournit également de nouveaux indices pour explorer et comprendre les effets des éruptions solaires sur d'autres planètes. Dans mes futures recherches, Je prévois d'étudier les effets des éruptions sur des planètes de même magnétosphère (comme Jupiter, Vénus et Saturne)."

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