Des fissures dans le champ magnétique terrestre s’ouvrent pendant des heures

WASHINGTON – Selon de nouvelles observations, des images du vaisseau spatial de la NASA et des satellites du Groupe de l’Agence de l’Espace Européen/Nasa, d’immenses fissures se développent parfois dans la magnétosphère de la terre et restent ouvertes des heures durant. Cela permet au vent solaire de s’y engouffrer et propulser dans l’espace un temps orageux.

“Nous avons découvert que notre bouclier magnétique est plein de courants d’air, comme une maison avec une fenêtre restée ouverte durant une tempête, » dit Harald Frey de l’Université de Californie, Berkeley, principal auteur d’un article sur la recherche publié le 4 décembre dans Nature. « La maison détourne le plus gros de la tempête, mais le divan lit est fichu. De la même manière, notre bouclier magnétique absorbe le choc des tempêtes spatiales, mais de l’énergie se glisse à travers les fissures, quelque fois assez pour causer des problèmes aux satellites, à la communication radio, et aux systèmes d’énergie. »

“La nouvelle connaissance que les fissures sont ouvertes pendant de longues périodes peut être incorporée dans nos modèles informatiques de prévision du temps dans l’espace afin de prédire plus exactement comment le temps de notre espace est influencé par les événements violents sur le Soleil, » ajoute Tai Phan, également de UC Bekerley, co-auteur de l’article dans Nature.

La terre est entourée par un champ de force magnétique – une bulle dans l’espace appelée “la magnétosphère” large de dizaine de milliers de kilomètres. Bien que beaucoup de gens ne connaissent pas son existence, la magnétosphère est familière. C’est une partie projetée à distance du même champ magnétique qui dévie les aiguilles des compas ici à la surface de la terre. Et c’est important. La magnétosphère agit comme un bouclier qui nous protège des tempêtes solaires.

Le vent solaire est un courant à déplacement rapide de particules chargées d’électricité (électrons et ions) constamment soufflées à partir du soleil. Le vent peut souffler en rafales durant les violents accidents solaires, comme les éjections de masse coronale (CMEs) , qui peuvent propulser un billion de tonnes de gaz électrifié dans l’espace à des millions de kilomètres à l’heure.

La magnétosphère de la terre fait généralement bien son job de dériver les particules et les champs magnétiques enchevêtrés portés par CMEs. Même ainsi, les tempêtes de l’espace et leurs effets aveuglants, comme les aurores qui illuminent le ciel au-dessus des régions polaires avec plus d’ une centaine de millions de watts, ont depuis longtemps indiqué que le bouclier n’était pas impénétrable.

En 1961, Jim Dungey de l’Imperial College, au Royaume Uni, a prédit que les fissures ont pu se former dans le bouclier magnétique quand le vent solaire contenait un champ magnétique qui était orienté dans la direction opposée d’une portion du champ terrestre. Dans ces régions, les deux champs magnétiques s’interconnecteraient à travers un processus connu comme « reconnection magnétique, » formant une fissure à travers laquelle les particules électriquement chargées du vent solaire pourraient circuler.
En 1979, Goetz Paschmann de l’Institut Max Planck pour la Physique Extraterrestre en Allemagne a détecté les fissures en utilisant le vaisseau spatial International Explorer Soleil Terre (ISEE). Toutefois, comme ce vaisseau spatial ne fait que traverser brièvement les fissures durant son orbite, on ne savait pas si les fissures étaient des caractéristiques temporaires où si elles demeuraient stables pendant de longues périodes de temps.

Dans les nouvelles observations, le satellite Imager pour Magnetopause de l’Exploration Globale Aurora (IMAGE) a révélé une région presque de la taille de la Californie dans l’atmosphère supérieure de l’arctique où un « proton aurora » de 75 megawatt a flamboyé pendant des heures. Un proton aurora est une forme de Lumière septentrionale causées par de lourds ions solaires frappant l’atmosphère supérieure de la terre, lui faisant émettre de la lumière ultraviolette-invisible à l’œil humain mais détectable par l’Imager Ultraviolet Lointain sur IMAGE. Tandis que l’aurora a été enregistrée par IMAGE, la constellation Faisceau du satellite-4 s’est envolée loin au-dessus d’IMAGE, directement à travers la fissure, et a détecté les ions du vent solaire passant à travers.

Ce courant de ions de vent solaire a bombardé notre atmosphère dans précisément la même région où IMAGE a vu le proton aurora.

Le fait qu’IMAGE soit capable de voir le proton aurora pendant plus de 9 heures implique que la fissure est demeurée ouverte continuellement. Les chercheurs estiment que la fissure était de deux fois la taille de la terre à la limite de notre bouclier magnétique – environ 60 0000 km au dessus de la surface de la planète. Comme le champ magnétique converge en pénétrant la Terre dans les régions polaires, la fissure s’est réduite à environ la taille de la Californie en s’approchant plus bas de l’atmosphère supérieure.

Heureusement, ces fissures n’exposent pas la surface de la terre au vent solaire. Notre atmosphère nous protège, même lorsque notre bouclier magnétique nous lâche. Les effets des tempêtes solaires sont principalement ressentis dans la haute atmosphère supérieure et la région de l’espace autour de la terre où les satellites orbitent.

Adapté d’un communiqué de presse de la Nasa