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En vidéo : Électrons tueurs, l'ESA enfonce le clou !

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Le mécanisme à l'origine des « électrons tueurs » ne semble plus faire de doute. Il s'agirait bien d'ondes électromagnétiques se propageant dans la magnétosphère terrestre en liaison avec l'activité solaire. Les géophysiciens s'en doutaient bien depuis quelques années déjà, suite à l'afflux de données fournies par les satellites en orbite comme POLAR et certaines stations au sol comme  CARISMA (Canadian Array for Realtime Investigations of Magnetic Activity). Des analyses complémentaires des données fournies par la mission Cluster de l'ESA semblent bien avoir fourni une clé importante pour déchiffrer le mécanisme derrière ces électrons hautement énergétiques, mettant en danger le réseau de satellites de télécommunications autour de la Terre.

Le champ magnétique terrestre a une composante principale dipolaire en l'absence de vent solaire (Crédits: SCI-FUN, P. Reid ).
Le vent solaire en collision avec la magnétosphère terrestre (Crédits: Magnetosphere: NASA, the Sun: ESA/NASA SOHO).

Pour  Jonathan Rae de l'University of Alberta, au Canada, et Qiugang Zong de l'University of Massachusetts (Lowell, USA) la situation semble maintenant claire.

Lors d'une tempête solaire en 2001, le flux d'électrons issus du Soleil a vu la vitesse moyenne de ceux-ci multipliée par deux atteignant alors les 750 km/s environ. Sous le choc, la magnétopause, la surface de discontinuité séparant la magnétosphère terrestre de celle du Soleil dominée par le vent solaire, s'est mise à osciller. Des ondes de compressions du plasma se sont alors formées en liaison avec les lignes de champ magnétique terrestre qui se sont mis à osciller, par un phénomène de résonance, à une fréquence bien connue : celles des ondes Pc5 détectées dans la magnétosphère terrestre et que l'on retrouve associées aux « électrons tueurs ».

Schéma montrant les oscillations des lignes de champs de la magnétopause par amplification des instabilités de Kelvin-Helmholtz lors d'une tempête solaire (Crédits: University of Massachusetts Lowell (Q. Zong) ).

Le réseau de magnétomètres Canadien CARISMA a en effet observé plusieurs heures durant ces ondes, juste après le grand orage magnétique du 25 novembre 2001 et en conjonction avec un « burst d'électrons tueurs ».

Ces oscillations de la magnétopause n'ont justement pas échappé au réseau de satellites de Cluster comme on peut le voir sur la simulation ci-dessous. C'est bien la claire observation de cette corrélation d'événements qui permet de penser que le mécanisme derrière ce phénomène dangereux de la météorologie spatiale est maintenant compris dans les grandes lignes et bien établi.

En effet, une équipe dirigée par Qiugang Zong, employant à nouveau les résultats de la mission Cluster en conjonction avec les données d'observations au sol lors d'une autre tempête magnétique, le 31 octobre 2003, non seulement confirmait les observations et les conclusions de l'équipe de Jonathan Rae mais fournissait la première mesure précise de la vitesse de ces électrons relativistes.

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