Vue simulée des aurores Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA 24 février 2007
Samedi, 17 février La NASA a lancé une fusée avec à son bord un record de cinq satellites. La mission est de découvrir la source d'un phénomène atmosphérique connu sous le nom de "sous-orage géomagnétique". Les orbites respectives des satellites visent à fournir des vues différentes de ces tempêtes au cours des prochaines années pour permettre aux scientifiques d'identifier la source des perturbations magnétiques qui causent toutes sortes de problèmes au sol, y compris les perturbations des communications et la désactivation des réseaux de distribution d'électricité, et peut endommager les satellites et présenter des risques de rayonnement pour les astronautes dans l'espace. Les sous-orages géomagnétiques égayent également les spectacles du ciel connus sous le nom de " aurores boréales " ou " aurores boréales, " aussi appelé l'aurore. Le THÉMIS (Time History of Events and Macroscale Interaction during Substorms) est une mission assez importante :en ce moment, personne ne sait ce qui cause ces flux dans le champ magnétique terrestre.
Pour comprendre la nature d'un sous-orage géomagnétique, également connu sous le nom de sous-orage magnétosphérique , il est utile de commencer par le tout début :la Terre a ses propres champ magnétique .
Le noyau de la Terre est composé de fer et de nickel. Ce noyau métallique agit comme une barre magnétique - c'est pourquoi vous pouvez naviguer avec une boussole basée sur le magnétisme. Le noyau fer-nickel est essentiellement un aimant à deux pôles, celui qui pointe vers le nord, et un qui pointe vers le sud. Les pôles nord et sud de la Terre sont donc les points où le magnétisme terrestre est le plus fort, et il y a un mouvement constant de magnétisme - un champ magnétique - entre ces pôles. Mais le champ magnétique terrestre ne s'arrête pas à la surface de la planète. Il rayonne à des milliers de kilomètres dans l'espace sous la forme de bandes magnétisées qui entourent la planète.
Dans l'espace, ces bandes magnétiques interagissent avec d'autres champs magnétiques et sources d'énergie. Notamment, l'énergie du Soleil a un effet énorme sur le magnétisme de la Terre par le biais de vents solaires . Les vents solaires sont essentiellement des bandes de plasma -- extrêmement chauds, particules chargées, ou des électrons, d'hélium et d'hydrogène -- qui s'échappent de la surface du Soleil. Les particules sont ensuite soufflées dans l'espace par l'énergie du Soleil. Lorsque ces bandes de plasma quittent le Soleil, ils entraînent avec eux le champ magnétique du Soleil. Finalement, ces vents solaires atteignent une région de l'atmosphère terrestre appelée la magnétosphère, et c'est là que les sous-orages géomagnétiques ont lieu.
Les magnétosphère englobe le niveau supérieur de l'atmosphère terrestre, qui commence à plus de 50 miles (80 km) au-dessus du sol, et s'étend loin dans l'espace. Les ions de la magnétosphère ne se réunissent jamais pour former des molécules de charge neutre - ils restent séparés en partie à cause de l'interaction entre le champ magnétique terrestre et le champ magnétique solaire. La poussée et la traction du magnétisme interplanétaire font en fait que la magnétosphère est en forme de larme, pas sphérique, car les bandes magnétisées sont attirées vers et loin de la Terre à des intervalles irréguliers en fonction de l'activité des vents solaires.
Quand les vents solaires, transportant des quantités massives d'énergie (sous forme de particules de plasma chargées) et de magnétisme, entrer dans la magnétosphère terrestre, les propres particules chargées de la magnétosphère deviennent très excitées. L'énergie libérée dans l'excitation des ions provoque une augmentation du magnétisme et du rayonnement - et émet des quantités incroyables de lumière dans le processus. Cette lumière est ce que nous appelons les aurores boréales, ou aurore . L'aurore est une représentation visuelle de l'énergie libérée lors de l'interaction entre les vents solaires et la magnétosphère terrestre au-dessus du ciel polaire, où le magnétisme est le plus grand.
Cette interaction se produit souvent et est souvent inoffensive. Mais parfois, quand les vents solaires frappent la magnétosphère, il y a une perturbation majeure du champ magnétique terrestre. C'est un sous-orage géomagnétique , et vous pouvez voir comment cette perturbation se reflète dans l'aurore illustrée ci-dessous :
À gauche :affichage typique de l'aurore Au milieu et à droite :des aurores boréales pendant les sous-orages géomagnétiques Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA/Jan Curtis Lors d'un sous-orage géomagnétique, l'interaction entre les vents solaires et la magnétosphère est particulièrement violente, provoquant le déplacement de la frontière de la magnétosphère vers la Terre. Cela interfère avec l'ionosphère de la Terre, la collection de particules chargées dans la partie supérieure de l'atmosphère terrestre où se déplacent les communications radio (voir Pourquoi entendez-vous certaines stations de radio mieux la nuit que le jour ?). Dans un sous-orage géomagnétique, les bandes du champ magnétique terrestre sont interrompues :elles se séparent puis se recollent. Cette perturbation projette d'énormes quantités de rayonnement vers la surface de la planète. Cela peut entraîner des pannes de courant, dommages aux satellites et aux engins spatiaux, interférences radio, perturbation des systèmes de navigation et autres problèmes liés à la montée subite de l'énergie magnétique dans l'atmosphère terrestre. Et personne ne sait exactement comment ces tempêtes ont commencé.
La théorie scientifique actuelle est divisée entre les hypothèses sur les origines des sous-orages géomagnétiques. Ces hypothèses diffèrent fondamentalement en termes de composant de l'interaction qui aboutit à un sous-orage - la magnétosphère ou les vents solaires - détient le déclencheur du processus. Au cours des prochaines années, les scientifiques espèrent recevoir des données des cinq satellites THEMIS qui donneront un aperçu de laquelle des principales théories est correcte. Bien sûr, ils peuvent finir par prouver que tout le monde a tort.
Pour plus d'informations sur les sous-orages géomagnétiques, sciences de l'atmosphère et sujets connexes, consultez les liens suivants.
Sources
