Une pluie d’électrons ? Des chercheurs révèlent la source d’un mystérieux phénomène spatial
Le phénomène pourrait être dangereux pour les astronautes et les équipements spatiaux.
Une impression d’artiste d’un des satellites ELFIN. Emmanuel Masongsong/UCLA
Des scientifiques ont utilisé un CubeSat financé par la NASA pour mettre en évidence un phénomène qui voit des électrons énergétiques super rapides tomber en pluie au-dessus de la Terre, révèle un communiqué de presse.
Cette pluie d’électrons contribue aux magnifiques aurores boréales, mais pourrait également mettre en danger les satellites, les vaisseaux spatiaux et même les astronautes.
Des scientifiques de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont observé cette pluie, appelée “précipitation d’électrons”, depuis l’orbite terrestre basse au cours de la mission ELFIN (Electron Losses and Fields Investigation). L’équipe ELFIN a mis en orbite une paire de petits satellites à bord d’un lanceur Delta II de la NASA le 15 septembre 2018 pour analyser le phénomène atmosphérique.
Les chercheurs ont utilisé une modélisation informatique avancée, combinant leurs données avec les informations d’une observation précédente de la NASA, pour déterminer que la pluie d’électrons était causée par des ondes sifflantes, un type d’onde électromagnétique qui se déplace dans le plasma. Ils ont exposé leurs conclusions dans un article publié dans Nature Communications, qui souligne également le fait qu’ils ont découvert une pluie d’électrons plus importante que ce que prévoyaient les principales théories.
Les électrons dans une ceinture de radiation Van Allen (bleu) sont déclenchés par les ondes sifflantes (violet) pour pleuvoir (rouge) vers le pôle nord. Source : Zhang, et al./Nature Communications, 2022
“ELFIN est le premier satellite à mesurer ces électrons super rapides”, a déclaré Xiaojia Zhang de l’UCLA, auteur principal du nouvel article. “La mission apporte de nouvelles connaissances grâce à son point d’observation unique.”
“À la pointe des études sur la météo spatiale”
Le satellite se concentre sur les ceintures de radiation Van Allen qui entourent la Terre et sont composées de particules chargées hautement énergétiques, dont la plupart proviennent du vent solaire. Plus tard dans l’année, nous devrions mieux comprendre comment ce rayonnement peut affecter les humains, grâce à la mission SpaceX Polaris Dawn, qui effectuera la plus haute sortie dans l’espace jamais réalisée au-dessus de la ligne de la ceinture de rayonnement.
Les nouvelles recherches permettent de mieux comprendre comment les vibrations électroniques appelées “ondes sifflantes” peuvent se produire dans les ceintures de radiation, ce qui dynamise et accélère tellement les électrons qu’ils tombent en pluie dans l’atmosphère. Ce phénomène se produit à un rythme beaucoup plus élevé que ce que les estimations précédentes laissaient supposer.
“Les données des satellites ELFIN sont à la pointe des études sur la météo spatiale et seront fortement utilisées par les chercheurs du monde entier au cours de la prochaine décennie”, a déclaré Ethan Tsai, coauteur et responsable du projet à l’UCLA. “Nous avons donc travaillé très dur pour rendre nos données ouvertes et facilement accessibles à l’ensemble de la communauté scientifique spatiale.”
Selon les chercheurs, l’étude de ce phénomène est importante pour la modélisation terrestre, ainsi que pour la compréhension de l’environnement magnétique de la Terre. Plus important encore, elle permettra également de mesurer les dangers éventuels que représentent les précipitations spatiales hautement chargées pour les astronautes et les machines spatiales.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
