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La NASA surveille une anomalie dans le champ magnétique terrestre qui menace les satellites et l'ISS


Le champ magnétique terrestre protège la planète contre le rayonnement solaire mortel. © NASA Goddard / Bailee DesRocher

L'armure géomagnétique de la Terre a une faille, et elle s'agrandit. Ce point faible du champ magnétique de notre planète est situé au-dessus du sud de l'océan Atlantique, entre l'Amérique du Sud et le sud de l'Afrique. Depuis 2014, la brèche s'est agrandie et a commencé à se séparer, tout en s'affaiblissant. Pour les gens sur Terre, il n'y a pas lieu de s'inquiéter : le champ protège toujours la planète contre le rayonnement solaire mortel. Mais l'anomalie de l'Atlantique Sud (SAA), comme on l'appelle à juste titre, affecte les vaisseaux spatiaux, la Station spatiale internationale (ISS) et les satellites en orbite basse qui traversent la région. En effet, les quantités élevées de particules solaires chargées qui s'y infiltrent peuvent provoquer des dysfonctionnements dans les ordinateurs et les circuits.

C'est pourquoi les scientifiques de la NASA suivent ce point faible, a annoncé l'agence lundi. "Ces particules peuvent faire des ravages sur les instruments des satellites, il est donc bon de suivre l'anomalie de l'Atlantique Sud, et surtout son évolution, afin de pouvoir prendre des mesures préventives", a déclaré Terence Sabaka, un géophysicien de la NASA, à NBC News. Les chercheurs utilisent un ensemble de trois satellites, surnommés collectivement Swarm, pour suivre l'évolution du champ magnétique terrestre.

La Terre est entourée d'une bulle magnétique géante appelée magnétosphère, qui dévie les particules chargées du Soleil. NASA

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Le point faible se développe et se fissure

Certaines études suggèrent que la superficie totale de la SAA a quadruplé au cours des 200 dernières années, et que la SAA continue de s'étendre d'année en année.

Au cours des cinq dernières années environ, l'anomalie pourrait s'être divisée en deux, selon les scientifiques de la NASA et de l'Agence spatiale européenne (ESA) : une zone de faiblesse magnétique s'est développée au-dessus de l'océan au sud-ouest de l'Afrique, tandis qu'une autre se trouve à l'est de l'Amérique du Sud.

La SAA s'est également affaiblie de 8 % depuis 1970. Cela reflète ce qui arrive au champ magnétique terrestre dans son ensemble : Le champ a perdu environ 9 % de sa force en moyenne au cours des 200 dernières années, selon l'ESA.

Capture d'écran d'une animation de l'Agence spatiale européenne montrant les fluctuations du champ magnétique terrestre. Le bleu indique une zone plus faible. Capture d'écran de la chaîne YouTube de l'ESA.

Le point faible est un problème pour les satellites et la Station spatiale

Un champ plus faible permet à davantage de particules chargées provenant du vent solaire de traverser le bouclier protecteur de la Terre. En général, le champ magnétique repousse ces particules ou les piège dans des zones appelées ceintures de Van Allen, qui mettent les particules en suspension à 400 miles (environ 644 kilomètres) au-dessus de la surface de la planète.

Mais dans une brèche comme la SAA, ces particules chargées peuvent se rapprocher de la Terre — tellement plus près que les satellites en orbite basse et la Station spatiale, qui plane à environ 220 miles (354 kilomètres) d'altitude, sont obligés de passer par une région qui en est remplie.

Cela peut causer des problèmes aux systèmes électroniques, interrompre la collecte de données et faire vieillir prématurément les composants informatiques coûteux des vaisseaux spatiaux comme le télescope spatial Hubble. Hubble traverse l'anomalie dans 10 de ses 15 orbites autour de la Terre chaque jour, passant près de 15 % de son temps dans cette "région hostile", selon la NASA.

Le télescope spatial Hubble en orbite. NASA Goddard Photo and Video

L'ISS dispose d'un blindage supplémentaire pour protéger les astronautes à bord du rayonnement solaire, mais les instruments à l'intérieur et autour de la Station spatiale ne sont pas aussi bien protégés. Ainsi, si des particules solaires touchent un élément clé de l'un de ces instruments, elles peuvent les griller complètement.

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Rien n'a encore déraillé, mais la SAA fait perdre quelques heures de données chaque mois aux instruments de l'ISS. Cela concerne par exemple la mission d'étude de la dynamique globale des écosystèmes, qui observe la diminution de la couverture forestière de la planète depuis l'espace.

Une partie de l'ISS, le 19 novembre 2019. NASA

L'ESA a également noté que les satellites qui traversent la région sont "plus susceptibles de connaître des dysfonctionnements techniques", comme de brefs incidents qui peuvent perturber les communications.

C'est pourquoi il est courant pour les opérateurs de satellites d'arrêter les composants non essentiels lorsque les objets passent par la SAA pour éviter de détruire les instruments ou le satellite tout entier, selon le Goddard Space Flight Center de la NASA.

L'anomalie change au fur et à mesure que le noyau de métal liquide de la Terre évolue

Pour prédire comment cette anomalie va changer à l'avenir, les scientifiques de la NASA regardent au plus profond de la Terre.

Le champ magnétique existe grâce au tourbillonnement du fer liquide dans le noyau externe de la planète, à quelque 1 800 miles (2 897 kilomètres) sous la surface. Ancré par les pôles magnétiques nord et sud (qui ont tendance à se déplacer et même à s'inverser tous les millions d'années environ), le champ augmente et diminue en intensité, ondulant en fonction de ce qui se passe dans le noyau.

Des changements périodiques et parfois aléatoires dans la distribution de ce métal liquide peuvent provoquer des anomalies dans le champ magnétique comme la SAA. Si vous imaginez le champ comme une série d'élastiques qui passent à travers les pôles magnétiques, alors les changements dans le noyau tirent sur différentes élastiques à différents endroits.

Une représentation du champ magnétique terrestre. NASA Goddard Space Flight Center

Ces tiraillements géomagnétiques influencent la force ou la faiblesse de certaines parties du champ et peuvent également provoquer le déplacement du pôle nord magnétique. La NASA travaille donc en permanence à la prévision de ces forces de traction et de leur effet sur la SAA, grâce à un modèle qui prévoit l'avenir du champ magnétique terrestre.

"C'est similaire à la façon dont les prévisions météorologiques sont produites, mais nous travaillons avec des échelles de temps beaucoup plus longues", a déclaré le mathématicien de la NASA Andrew Tangborn dans le communiqué.

Version originale : Aylin Woodward/Business Insider

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