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Nous savons enfin ce qui crée ces sifflements étranges dans l’espace

Crédits : Tony Phillips/NASA

Les chercheurs savent depuis longtemps que les particules chargées se dispersent parfois dans la haute atmosphère de la Terre, contribuant ainsi à la formation de jolies aurores boréales. Pourtant, pendant des décennies, personne n’a su exactement d’où provenaient ces électrons. Deux satellites se sont récemment retrouvés aux bons endroits au bon moment pour en déterminer la cause.

De temps en temps, des particules chargées s’infiltrent à travers la coquille magnétique protectrice de la Terre avant d’éclater en une averse soudaine. Les chercheurs soupçonnaient leur provenance, ils en ont aujourd’hui la quasi-certitude. Une équipe de l’Université du Minnesota a récemment combiné les informations collectées par la mission Van Allen Probes, de la NASA, et le FIREBIRD II CubeSat pour démontrer qu’une onde plasma commune dans l’espace était probablement responsable de la perte impulsive d’électrons de haute énergie dans l’atmosphère terrestre. C’est une petite découverte, mais qui pourrait avoir de grandes implications.

Car ces particules chargées ont des effets plus importants que de simples aurores polaires. Celles-ci mettent effectivement en danger notre fragile réseau satellitaire. Pouvoir anticiper et nous préparer à de telles tempêtes de plasma inévitables est donc une priorité. D’où l’importance de cette recherche.

Loin d’être un vide, l’espace autour de la Terre est une jungle de champs invisibles et de minuscules particules, drapée de lignes de champ magnétique torsadées, d’électrons et d’ions. Dictant les mouvements de ces particules, l’environnement magnétique de la Terre emprisonne les électrons et les ions dans des ceintures concentriques entourant la planète. Ces ceintures, appelées courroies de rayonnement Van Allen, gardent la plupart des particules de haute énergie à distance. Cependant, il arrive que les particules s’échappent, s’enfonçant dans l’atmosphère. Ces ondes plasmatiques peuvent d’ailleurs produire une variété de « sons » , selon l’endroit où elles se trouvent et comment elles se déplacent. En voici un exemple :

Typiquement, il y a une bruine lente d’électrons qui s’échappe, mais parfois des paquets impulsifs de particules, des micro-rafales, sont dispersés hors des ceintures. Il y a quelques mois, les sondes Van Allen, situées à environ 21 000 kilomètres de la Terre, ont enregistré ces rafales et, immédiatement après, le satellite FIREBIRD II, qui recueille des données sur les électrons qui touchent l’ionosphère à 500 kilomètres de la surface, a également enregistré ces mêmes rafales. Ces nouveaux résultats confirment que ces ondes jouent un rôle important dans le contrôle de la perte d’électrons énergétiques. Une pièce supplémentaire du puzzle qui permettra de comprendre comment les électrons hautement chargés sont projetés si violemment des ceintures de radiation. Cette information peut d’ailleurs nous aider à améliorer les prévisions météorologiques spatiales.

Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans les Geophysical Review Letters.

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