Des scientifiques de l'Université de Californie, Los Angeles présente de nouvelles recherches sur un curieux phénomène cosmique connu sous le nom de "sifflements" - des paquets d'ondes radio à très basse fréquence qui courent le long des lignes de champ magnétique. Cette étude unique en son genre, apparaissant dans le Physique des plasmas , fournit de nouvelles informations sur la nature des siffleurs et des plasmas spatiaux, des régions de particules sous tension piégées par les champs magnétiques de la Terre. Ces études pourraient un jour aider au développement de technologies plasmatiques pratiques avec des champs magnétiques, y compris les propulseurs d'engins spatiaux qui utilisent des particules chargées comme carburant.

"Nous avons découvert de nouveaux effets de ces soi-disant ondes de sifflement, " dit Reiner Stenzel, un auteur sur le papier. "Ces nouvelles études en laboratoire permettront d'élargir nos connaissances sur ce phénomène électromagnétique intrigant et de suggérer de nouvelles applications et inventions possibles."

Les ondes de Whistler ont été détectées pour la première fois au début des années 1900. On a découvert qu'ils provenaient de la foudre interagissant avec les champs magnétiques de la Terre. Alors qu'ils traversaient l'ionosphère et la magnétosphère de la Terre, les siffleurs avec des tons bas se propagent plus lentement que les siffleurs à plus haute fréquence. Par conséquent, de simples récepteurs radio étaient utilisés pour écouter les ondes radio, et le ton tombant sonnait comme un sifflet.

Stenzel et son co-auteur, Manuel Urrutia, étudié la croissance, propagation et désintégration des ondes sifflantes dans des champs magnétiques non uniformes dans leur laboratoire. Ils ont découvert que ces ondes se comportaient différemment de ce que prédit une théorie vieille de 80 ans.

Ces études en laboratoire consistaient à créer des ondes sifflantes avec des antennes magnétiques à l'intérieur d'une chambre remplie de plasma. Les chercheurs ont ensuite étudié le comportement et la propagation de ces ondes dans l'espace 3D avec une sonde mobile. Cela a permis à l'équipe d'étudier comment ces ondes se propagent dans l'espace 3D en fonction du temps. Ils pourraient également étudier les vagues dans diverses conditions, y compris comment ils se comportent lorsqu'ils sont exposés à la fois à des lignes de champ magnétique droites et circulaires et à des points nuls magnétiques, des régions où il n'y avait aucun champ.

"Nos expériences en laboratoire révèlent les propriétés des ondes tridimensionnelles d'une manière qui ne peut tout simplement pas être obtenue à partir d'observations dans l'espace, " a déclaré Stenzel. " Cela nous a permis d'étudier les vagues continues ainsi que la croissance et la décroissance des vagues avec des détails étonnants. Cela a produit des découvertes inattendues de réflexions d'ondes et de modes siffleurs cylindriques."

Les ondes de Whistler sont considérées comme une forme d'ondes hélicon, ou des ondes électromagnétiques à basse fréquence qui voyagent en tire-bouchon, ou en hélice, modèle. Lorsque les hélicons interagissent avec les plasmas, ils exercent une pression et un couple sur les électrons.

Les chercheurs pensent qu'une meilleure compréhension de ces propriétés pourrait un jour conduire à la conception de propulseurs à plasma pour les véhicules spatiaux. Ces propulseurs utilisent l'électricité pour propulser le plasma à des vitesses extrêmement élevées, plus rapide qu'une fusée chimique.