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Le mystère des électrons tueurs en passe d'être résolu !

ActualitéClassé sous :Astronomie , électron tueur , ceinture

Les électrons tueurs sont des électrons hautement relativistes, et donc très énergétiques, que l'on retrouve sporadiquement en grande quantité dans la ceinture de Van Allen. Le mécanisme de leur accélération était l'objet d'intenses débats depuis plus d'une décennie. Les chercheurs du laboratoire de Los Alamos pensent avoir enfin résolu la question grâce à des mesures plus précises effectuées à l'aide de satellites. Des ondes électromagnétiques seraient bien à l'origine des mécanismes capables d'accélérer des électrons presque à la vitesse de la lumière et de les rendre ainsi mortels pour les satellites et les astronautes en orbite.

Effets de la météo spatiale sur la technologie humaine (Crédit: L. J. Lanzerotti, Bell Laboratories, Lucent Technologies, Inc).
Magnétosphère terrestre et ceinture de Van Allen (Crédit : universe-review).

La ceinture de Van Allen est une zone toroïdale de la magnétosphère terrestre découverte en 1958. On l'appelle aussi la ceinture de radiations car des capteurs Geiger équipant les premiers satellites lancés par les américains furent à l'origine de sa découverte par le géophysicien James Van Allen. Il y a en fait plusieurs de ces ceintures et leur étude est importante aussi bien pour les astronautes en orbite autour de la Terre que pour les satellites, notamment les satellites militaires. On comprend donc que les géophysiciens de Los Alamos, le laboratoire où les premières armes nucléaires ont été mises au point, soient impliqués dans une étude publiée récemment par le journal Nature.

On savait déjà depuis longtemps qu'il y avait une corrélation nette entre l'apparition d'un flux important d'électrons tueurs et une forte éruption solaire, mais ce flux lui-même est hautement dynamique et variable à l'échelle de la journée. Plusieurs mécanismes étaient donc en compétition pour expliquer et son origine et les brusques augmentations de plusieurs ordres de grandeurs de sa valeur. L'un reposait sur un mécanisme de diffusion dans l'espace des phases des particules chargées, composant le plasma des ceintures de Van Allen, et un autre sur des résonances dans les ondes électromagnétiques parcourant ces mêmes ceintures.

Comme souvent en science, la lumière est venue des observations expérimentales, en l'occurrence de celles de plusieurs satellites, dont POLAR, lancé par la NASA en 1996 et SAMPEX. Les flux d'électrons relativistes enregistrés par différents détecteurs construits par le LANL, comme Synchronous Orbit Particle Analyzer montrent des pics locaux d'intensité autour de la Terre qui ne s'expliquent majoritairement que par la théorie faisant intervenir des ondes électromagnétiques.

La connexion précise n'est pas encore bien comprise par les chercheurs, mais c'est déjà un pas important qui vient d'être franchi. Celui-ci devrait permettre d'améliorer la prévision de ce qu'on appelle la météo spatiale. Dans notre monde de plus en plus dépendant des réseaux de satellites en orbite, et où les missions humaines dans l'espace se multiplient, prévoir l'impact des orages magnétiques devient de plus en plus important et vital.

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