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À quoi ressemble l’héliosphère, la bulle protectrice du Système solaire ?

Crédits : NASA/IBEX/Planétarium Adler

Des chercheurs ont récemment pu mesurer la forme de l’héliosphère, la bulle protectrice enrobant notre Système solaire. Cette nouvelle étude pourrait nous aider à mieux comprendre l’environnement du Système solaire et comment il interagit avec l’espace interstellaire.

Qu’est-ce que l’héliosphère ?

L’héliosphère est une bulle magnétique générée par le vent solaire (un flux composé principalement de protons, d’électrons et de particules alpha) qui s’étend de notre étoile vers l’espace interstellaire. C’est elle qui protège notre Système solaire des rayonnements nocifs en provenance du reste de la galaxie. Mais quelle est la forme de cette enveloppe ?

Il y a quelques mois, des chercheurs s’étaient appuyés sur des modèles informatiques pour prédire les caractéristiques de cette fameuse héliosphère grâce aux données des sondes Voyager. Ils s’étaient focalisés sur des atomes d’hydrogène électriquement neutres en provenance du milieu interstellaire qui, une fois à l’intérieur de l’héliosphère (certaines particules parviennent à passer), se retrouvent subitement chargés électriquement.

Grâce à ces particules, les chercheurs avaient ainsi pu « tracer la frontière » séparant notre système de l’espace interstellaire, révélant finalement une forme de « croissant dégonflé« .

héliosphère
Crédits : NASA

Dans le cadre de nouveaux travaux, Dan Reisenfeld et son équipe, du Laboratoire national de Los Alamos, ont opté pour une autre approche, s’appuyant sur les données du satellite Interstellar Boundary Explorer (IBEX), de la NASA, qui détecte les particules provenant de l’héliogaine, la dernière couche de l’héliosphère. L’équipe s’est ensuite focalisée sur le bord de cette zone : l’héliopause, où le vent solaire entre en collision avec le vent interstellaire.

Pour effectuer les mesures, les chercheurs ont utilisé une technique similaire à l’écholocalisation utilisée par certaines espèces animales comme les chauves-souris. En émettant des ondes sonores qui ricochent contre un objet et renvoient un écho, ces dernières peuvent alors créer une carte mentale de leur environnement, et ainsi se repérer.

Jusqu’à 350 unités astronomiques

Les chercheurs se sont ici appuyés sur les mesures des atomes neutres énergétiques (ENA) résultant des collisions entre les particules du vent solaire et celles du vent interstellaire. « Ce faisant, nous sommes capables de voir la limite de l’héliosphère de la même manière qu’une chauve-souris utilise un sonar pour » voir « les parois d’une grotte« , explique Dan Reisenfeld.

Naturellement, l’intensité de ce signal dépend de l’intensité du vent solaire qui frappe l’héliogaine. Aussi, les chercheurs ont collecté des données sur un cycle solaire complet, de 2009 à 2019. S’appuyant sur les signaux renvoyés par les atomes neutres énergétiques, les chercheurs ont alors pu dresser une carte en trois dimensions de l’héliosphère.

« Nous étions capables de « voir » la limite de l’héliosphère de la même manière qu’une chauve-souris utilise un sonar pour « voir » les parois d’une grotte« , note le Dr Reisenfeld.

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Crédits : Laboratoire national de Los Alamos

Cette nouvelle carte suggère montre que la distance minimale séparant le Soleil de l’héliopause, face au vent interstellaire, est d’environ 120 unités astronomiques. Dans la direction opposée, elle s’étend sur au moins 350 unités astronomiques. Pour rappel, une unité astronomique équivaut à la distance Terre-Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.