Des scientifiques de l'Alaska découvrent un nouveau phénomène affectant la magnétosphère terrestre ! De quoi s'agit-il ?
Des scientifiques ont découvert un nouveau type d'onde électromagnétique qui transporte une grande quantité d'énergie dans la magnétosphère et a un impact sur la ceinture de radiation de la planète.
La Ceinture de radiation de la Terre, également appelée Ceinture de Van Allen, est une région autour de la planète où des particules chargées sont piégées dans le champ magnétique. Ces particules sont principalement des électrons de haute énergie provenant du vent solaire.
La Ceinture se compose de deux régions annulaires : la région intérieure commence à une altitude d'environ 1 000 km et s'étend jusqu'à 3 000 km de la surface de la Terre. La région extérieure se forme à une distance de 20 000 km à 30 000 km du centre de la Terre.
Le Ceinture de Van Allen est une région où se produisent divers phénomènes atmosphériques en raison de concentrations de particules dans le champ magnétique terrestre. Elle a été découverte en 1958 par le physicien américain James Van Allen.
Aujourd'hui, deux scientifiques de l'université d'Alaska Fairbanks ont découvert un nouveau type d'onde électromagnétique qui transporte une quantité importante d'énergie dans la magnétosphère et a un impact sur la Ceinture de Van Allen. Leurs résultats ont récemment été publiés dans la revue Science Advances.
Nouveau phénomène affectant la magnétosphère
Les chercheurs Vikas Sonwalkar et Amani Reddy ont découvert que cette nouvelle onde transporte l'énergie de la foudre terrestre, qui pénètre dans l'ionosphère terrestre aux basses latitudes et atteint la magnétosphère, ce qui a un impact sur la région. L'énergie est réfléchie vers le haut par la limite inférieure de l'ionosphère, à une altitude d'environ 88,5 kilomètres, dans l'hémisphère opposé.
¿Sabías que la Tierra está rodeada por dos cinturones de radiación? Se trata de los cinturones de Van Allen (no confundir con Van Halen, la banda de rock duro) y algunos conspiracionistas han llegado a plantear que, en realidad, son impenetrables... ¡Vamos a descubrir qué son! pic.twitter.com/B2TsYgq7C9
— Álex Riveiro (@alex_riveiro) January 18, 2018
On pensait auparavant que cette énergie entrant dans l'ionosphère aux basses latitudes était piégée dans l'ionosphère et n'atteignait donc pas les ceintures de radiation.
Les scientifiques ont montré que la contribution totale de l'énergie de la foudre à la magnétosphère est deux fois plus importante que les estimations précédentes. Cela implique que les estimations de l'impact de cette énergie sur la ceinture de radiation de la Terre doivent être révisées en profondeur.
Ils ont appelé ce nouveau type d'onde « sifflement réfléchi de manière spéculaire », une onde électromagnétique de basse fréquence générée par un éclair. L'énergie qui entre dans l'ionosphère à des latitudes plus élevées atteint la magnétosphère sous la forme d'un autre type de sifflement, appelé « sifflement réfléchi magnéosphériquement », qui subit une ou plusieurs réflexions à l'intérieur de la magnétosphère.
L'étude a montré que les deux types de « sifflements » coexistent dans la magnétosphère et que les sifflements « à réflexion spéculaire » sont un phénomène courant dans la magnétosphère.
«Cela implique que les sifflements réfléchis de manière spéculaire transportent probablement une plus grande partie de l'énergie des éclairs terrestres vers la magnétosphère que l'énergie transportée par les sifflements réfléchis magnéosphériquement», a expliqué Sonwalkar, professeur au Département de Génie Électrique de l'Université d'Alaska Fairbanks.
L'importance de l'étude
Comme l'expliquent les scientifiques, les systèmes modernes de communication et de navigation, les satellites et les vaisseaux spatiaux avec des astronautes à bord rencontrent des particules d'énergie nocives dans les ceintures de radiation qui peuvent endommager les composants électroniques et même provoquer des cancers.
Pour Sonwalkar, « une meilleure compréhension des ceintures de radiation et de la variété des ondes électromagnétiques qui les frappent, y compris celles provenant de la foudre terrestre, est vitale pour les opérations humaines dans l'espace ».
Référence de l'article :
Sonwalkar, V. S.; Reddy, A. Specularly reflected whistler: A low-latitude channel to couple lightning energy to the magnetosphere. Science Advances, v. 10, n. 33, 2024.