La mission MMS de la NASA a découvert un nouveau type de phénomène magnétique près de la magnétosphère terrestre

phénomène magnétique

Bien que proche de chez nous, l’espace immédiatement autour de la Terre est plein de secrets cachés et de processus invisibles.

Dans une nouvelle découverte rapportée dans la revue Nature, des scientifiques travaillant avec le Magnetospheric Multiscale Spacecraft de la NASA (MMS) ont découvert un nouveau type d’événement magnétique dans notre environnement proche de la Terre en utilisant une technique innovante pour extraire des informations supplémentaires des données.

La reconnexion magnétique est l’un des processus les plus importants dans l’espace (rempli de particules chargées connues sous le nom de plasma) autour de la Terre. Ce processus fondamental dissipe l’énergie magnétique et propulse les particules chargées, deux éléments qui contribuent à un système météorologique spatial dynamique que les scientifiques veulent mieux comprendre, et même prédire un jour, comme nous le faisons pour la météo terrestre.

La reconnexion se produit lorsque les lignes de champ magnétique croisées se rompent, projetant de façon explosive des particules proches à des vitesses élevées. La nouvelle découverte a trouvé une reconnexion là où elle n’avait jamais été vue auparavant ; dans la turbulence plasma.

“Dans l’univers du plasma, il y a deux phénomènes importants : la reconnexion magnétique et la turbulence”, a déclaré Tai Phan, chercheur principal à l’Université de Californie, Berkeley, et auteur principal de l’article. “Cette découverte fait le pont entre ces deux processus.”

La reconnexion magnétique a été observée d’innombrables fois dans la magnétosphère (l’environnement magnétique autour de la Terre) mais généralement dans des conditions calmes. Le nouvel événement s’est produit dans une région appelée la magnetosheath, juste à l’extérieur de la limite extérieure de la magnétosphère, où le vent solaire est extrêmement turbulent.

Dans cette visualisation, lorsque le vent solaire supersonique (brume jaune) circule autour du champ magnétique terrestre (lignes bleues ondulées), il forme une couche limite très turbulente appelée “magnetosheath” (zone jaune tourbillonnante). Un nouvel article de recherche décrit les observations de la reconnexion magnétique à petite échelle à l’intérieur de la gaine magnétique, révélant d’importants indices sur le réchauffement dans les couches extérieures du Soleil et ailleurs dans l’univers. Crédit : NASA/GSFC

Auparavant, les scientifiques ne savaient même pas si une reconnexion pouvait s’y produire, car le plasma est très chaotique dans cette région. Le MMS a trouvé que oui, mais à des échelles beaucoup plus petites que celles que le vaisseau spatial précédent pouvait sonder.

MMS utilise quatre engins spatiaux identiques volant en formation pyramidale pour étudier la reconnexion magnétique autour de la Terre en trois dimensions. Parce que les engins spatiaux volent très près l’un de l’autre (à une distance moyenne de seulement 7 kilomètres, ils détiennent le record de la séparation la plus proche de toute formation d’engins spatiaux multiples) ils sont capables d’observer des phénomènes que personne n’a jamais vus auparavant. De plus, les instruments de MMS sont conçus pour capturer les données à des vitesses cent fois plus rapides que les missions précédentes.

Même si les instruments à bord du MMS sont incroyablement rapides, ils sont encore trop lents pour capturer la reconnexion turbulente en action, ce qui nécessite l’observation de couches étroites de particules en mouvement rapide projetées par les lignes de champ de recul. Par rapport à la reconnexion standard, dans laquelle de larges jets d’ions sortent du site de reconnexion, la reconnexion turbulente éjecte des jets étroits d’électrons de seulement quelques kilomètres de large.

“L’objectif est de mesurer en même temps des jets d’électrons dirigés de manière opposée, et les quatre engins spatiaux MMS ont eu la chance d’accoster le site de reconnexion et de détecter les deux jets”, a déclaré Jonathan Eastwood, conférencier à l’Imperial College de Londres et co-auteur de l’article.

De façon cruciale, les scientifiques de MMS ont été en mesure de tirer parti de la conception d’un instrument, le Fast Plasma Investigation, pour créer une technique d’interpolation des données (leur permettant essentiellement de lire entre les lignes et de recueillir des points de données supplémentaires) afin de résoudre les jets.

“L’événement clé se produit en seulement 45 millisecondes. Ce serait un point de données avec les données de base”, a déclaré Amy Rager, une étudiante diplômée du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et le scientifique qui a mis au point la technique. “Mais au lieu de cela, nous pouvons obtenir six à sept points de données dans cette région avec cette méthode, ce qui nous permet de comprendre ce qui se passe.”

Avec la nouvelle méthode, les scientifiques de MMS espèrent pouvoir passer au peigne fin les ensembles de données existants pour trouver d’autres événements de ce genre, ainsi que d’autres découvertes inattendues.

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Source : MessageToEagle.com

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