L'étonnante découverte d'une fusée de la NASA : la Terre est entourée d'un troisième champ d'énergie !

Depuis plus de 60 ans, on émet l'hypothèse de l'existence possible d'un troisième champ électrique entourant notre planète, et que l'on supposait être celui qui poussait l'échappement de l'atmosphère terrestre vers l'espace, au-dessus des pôles nord et sud de la Terre

Un article publié dans la revue Nature décrit cette découverte, qui nous permet de mieux comprendre les mouvements complexes et l'évolution de l'atmosphère de notre planète. Cette découverte fournit non seulement des indices sur l'histoire de notre planète, mais elle pourrait aussi expliquer ce qui est arrivé à l'atmosphère d'autres planètes telles que Mars, et nous aider à déterminer les exoplanètes potentiellement propices à la vie.

Champs d'énergie connus (jusqu'à présent)

Jusqu'à présent, deux champs d'énergie créés par notre planète étaient connus.

Le premier est le champ gravitationnel, qui est un champ de force existant autour d'un corps de masse et qui décrit comment la force gravitationnelle est répartie dans l'espace autour de l'objet. L'intensité du champ gravitationnel dépend de la masse de l'objet et de la distance qui le sépare. En plus de nous empêcher de flotter librement et de nous maintenir attachés à la surface, il maintient notre atmosphère fixée à la planète. S'il n'y a pas assez de gravité, l'atmosphère s'échappe dans l'espace.

Le deuxième champ est le champ magnétique. Également appelé champ géomagnétique, il s'étend du noyau interne de la Terre vers l'espace, fonctionnant comme un bouclier qui protège notre planète du vent solaire, le flux de particules chargées émanant du Soleil.

Et après des années de recherche, il a enfin pu localiser le troisième champ : le champ ambipolaire, aussi fondamental que les champs gravitationnel et magnétique. Sa fonction est de contrecarrer la gravité et d'éjecter des particules dans l'espace.

L'incroyable découverte

Il y a plus de 60 ans, des scientifiques ont supposé l'existence d'un courant, qu'ils ont appelé « vent polaire », s'écoulant des pôles vers l'espace. Cela a stimulé la recherche pour en comprendre les causes.

La lumière intense et non filtrée du soleil au sommet de l'atmosphère devrait être responsable de l'échappement dans l'espace d'une partie des particules présentes dans l'air, mais le vent polaire observé est plus mystérieux. De nombreuses particules qu'il contenait étaient froides, sans aucun signe d'échauffement, mais se déplaçaient à des vitesses supersoniques. Les scientifiques ont soupçonné un champ électrique inconnu d'en être la cause.

Ce champ, généré à l'échelle subatomique, devait être incroyablement faible et ses effets n'étaient ressentis qu'à des centaines de kilomètres de distance. Depuis 2016, la NASA dispose de la technologie nécessaire pour le détecter, en concevant et en construisant un instrument capable de mesurer le champ ambipolaire de la Terre.

Endurance a atteint une altitude de 768 03 kilomètres, avant de s'abîmer 19 minutes plus tard dans la mer du Groenland. À 518 kilomètres d'altitude, des données ont été recueillies, mesurant une variation de potentiel électrique de seulement 0,55 volt, une intensité similaire à celle d'une pile de montre, mais juste suffisante pour tenir compte du vent polaire.

Échapper à la gravité

Les ions hydrogène, le type de particules le plus abondant dans le vent polaire, subissent une force extérieure de ce champ 10,6 fois plus forte que la gravité. C'est plus qu'il n'en faut pour contrer la gravité ; en fait, c'est suffisant pour les lancer dans l'espace à des vitesses supersoniques, ont déclaré les scientifiques d'Endurance au centre Goddard de la NASA.

Non seulement son existence a été confirmée, mais son intensité a également été mesurée avec précision. Le rôle du champ électrique dans l'échappement atmosphérique (le processus par lequel une atmosphère perd des gaz dans l'espace) et dans la configuration de l'ionosphère a également été confirmé.

Le champ ambipolaire, en tant que champ énergétique fondamental de notre planète avec la gravité et le magnétisme, pourrait avoir continuellement façonné l'évolution de notre atmosphère. Sa fonction est de contrecarrer la gravité et d'éjecter des particules dans l'espace et, selon les scientifiques, il est aussi fondamental que les champs gravitationnels et magnétiques. Et comme il est créé par la dynamique interne d'une atmosphère, on s'attend à ce que des champs électriques similaires existent sur d'autres planètes, y compris Vénus et Mars.

Référence de l'article :

Collinson, G.A., Glocer, A., Pfaff, R. et al. Earth’s ambipolar electrostatic field and its role in ion escape to space. Nature 632, 1021–1025 (2024).