L'énergie du vent solaire interagissant avec la « bulle » magnétosphérique autour de la Terre crée des vagues d'énergie qui semblent s'arrêter.

Cette nouvelle découverte, de la recherche menée par les scientifiques impériaux, améliore notre compréhension des conditions autour de la Terre qui contribuent à la « météo spatiale », qui peuvent avoir un impact sur notre technologie, des satellites de communication en orbite aux lignes électriques au sol.

Le Soleil libère un flux de particules chargées appelé vent solaire. A la surface de la Terre, nous sommes protégés de ce barrage par la magnétosphère, une bulle créée par le champ magnétique terrestre.

Lorsque le vent solaire frappe la magnétosphère, des ondes d'énergie sont transférées le long de la frontière entre les deux. Les scientifiques pensaient que les vagues devraient onduler dans la direction du vent solaire, mais la nouvelle étude, publié aujourd'hui dans Communication Nature , révèle que certaines vagues font exactement le contraire.

Ondes stationnaires

Précédemment, chercheur principal Dr Martin Archer, du Département de physique de l'Impériale, et ses collègues ont établi que la limite de la magnétosphère vibre comme un tambour. Lorsqu'une impulsion semblable à un pilon du vent solaire frappe l'avant même de notre bulle magnétosphérique, les ondes se précipitent vers les pôles magnétiques de la Terre et sont réfléchies.

Le dernier travail considère les ondes qui se forment sur toute la surface de la magnétosphère, en utilisant une combinaison de modèles et d'observations des satellites THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) de la NASA.

Les chercheurs ont découvert que lorsque les impulsions du vent solaire frappent la magnétosphère, les ondes qui se forment ne font pas qu'aller et venir le long des lignes de champ terrestres, mais aussi voyager contre le vent solaire.

L'équipe a utilisé des modèles pour illustrer comment l'énergie du vent venant du Soleil et celle des vagues allant contre lui pouvaient s'annuler, créant des « ondes stationnaires » qui impliquent beaucoup d'énergie mais semblent n'aller nulle part.

Le Dr Archer a déclaré:"C'est similaire à ce qui se passe si vous essayez de monter un escalier roulant vers le bas. Vous aurez l'impression de ne pas bouger du tout, même si vous faites beaucoup d'efforts."

Ces ondes stationnaires peuvent persister plus longtemps que celles qui se déplacent avec le vent solaire. Cela signifie qu'ils sont là plus longtemps pour accélérer les particules dans l'espace proche de la Terre, entraînant des impacts potentiels dans des régions comme les ceintures de radiation de la Terre, aurore, ou ionosphère.

Les chercheurs disent également que les ondes stationnaires peuvent se produire ailleurs dans l'univers, des magnétosphères d'autres planètes aux périphéries des trous noirs.

Ondes de son

Les chercheurs ont également traduit les signaux électromagnétiques des satellites THEMIS en audio, nous permettant d'écouter les sons des ondes traversant la frontière magnétosphérique.

Le Dr Archer a ajouté : « Alors que dans une simulation, nous pouvons voir ce qui se passe partout, les satellites ne peuvent mesurer ces ondes que là où ils ne nous donnent que des séries temporelles, lignes ondulées. Ce type de données est en fait mieux adapté à notre ouïe qu'à la vue, donc écouter les données peut souvent nous donner une idée plus intuitive de ce qui se passe.

"Vous pouvez entendre le son de respiration profonde des ondes de surface debout persister tout au long, augmentant de volume à chaque impulsion. Des sons plus aigus, associé à d'autres types d'ondes, ne durent pas aussi longtemps."