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Les scientifiques ont repéré un 'ouragan spatial' tourbillonnant au-dessus du pôle nord magnétique

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Illustration d'un ouragan spatial au-dessus du pôle nord. © Qing-He Zhang/Shandong University

Les ouragans typiques sont faciles à repérer sur les images satellites : des nuages tourbillonnants entourent un œil tranquille. Ces tempêtes se forment généralement dans la couche la plus basse de l'atmosphère, plus près de la surface de la Terre, et déclenchent de fortes pluies et des vents violents.

Les ouragans spatiaux sont des espèces totalement différentes.

Une étude publiée le mois dernier dans la revue Nature Communications décrit le premier ouragan spatial jamais observé. En août 2014, les satellites ont observé une masse tourbillonnante dont le centre est calme à plus de 200 kilomètres au-dessus du pôle Nord. Alors que les ouragans ordinaires brassent de l'air, cet ouragan spatial était un tourbillon de plasma, une sorte de gaz chargé extrêmement chaud que l'on trouve dans tout le système solaire. Et au lieu de la pluie, cette tempête a apporté des averses d'électrons.

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"Jusqu'à présent, il n'était pas certain que les ouragans de plasma spatial existent, alors le prouver avec une observation aussi frappante est incroyable", s'est réjoui Michael Lockwood, un astronome de l'université de Reading (Angleterre) et co-auteur de la nouvelle étude, dans un communiqué de presse.

L'ouragan spatial mesurait près de 1 000 kilomètres de large et était haut dans le ciel — il s'est formé dans l'ionosphère, entre 80 et 965 kilomètres d'altitude. Michael Lockwood et ses co-auteurs ont utilisé les données satellitaires pour créer un modèle 3D de la tempête.

Les ouragans spatiaux pourraient faire des ravages sur les satellites

La galaxie spirale NGC 1566, photographiée par le télescope Hubble de la NASA. ESA/Hubble & NASA

L'ouragan spatial a duré huit heures, en tourbillonnant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. D'après les chercheurs, il avait plusieurs bras en spirale qui sortaient de son centre, un peu comme une galaxie en spirale. En connectant les données satellites à un modèle informatique, Michael Lockwood et ses collaborateurs ont pu reproduire la tempête et en déterminer la cause. Ils ont découvert que les particules chargées émises par la haute atmosphère du soleil, la couronne, étaient responsables de la tempête.

Ce flux constant de particules solaires et de plasma coronal est connu sous le nom de vent solaire. Il se déplace à environ 1,5 million de kilomètres par heure.

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"Ces ouragans spatiaux doivent être créés par le transfert exceptionnellement important et rapide de l'énergie du vent solaire et des particules chargées dans la haute atmosphère terrestre", précise Michael Lockwood.

Lorsque le vent solaire atteint la Terre, il rencontre le champ magnétique de la planète. La Terre possède un tel champ en raison du tourbillonnement du fer et du nickel liquides dans son noyau externe, qu'elle donne naissance à des courants électriques. La magnétosphère protège la planète des radiations mortelles du soleil, mais retient également une minuscule couche de plasma de ce vent solaire.

Le champ magnétique de la Terre la protège des radiation solaires. NASA Goddard / Bailee DesRocher

En général, les vents solaires rebondissent sur cette gaine protectrice. Mais parfois, les particules chargées et le plasma entrant interagissent avec le plasma piégé ou les courants électriques qui génèrent le champ. De telles interactions créent des perturbations dans la magnétosphère.

L'ouragan spatial de 2014 était à la conséquence de l'une de ces perturbations.

Les auteurs de l'étude ont suggéré qu'une interaction entre le champ magnétique terrestre et des parties du champ magnétique solaire — transportées par le vent solaire — a contribué à la formation de l'ouragan.

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Habituellement, les champs magnétiques ne se mélangent pas. Mais s'ils se rapprochent, certaines parties des champs peuvent se réaligner et même fusionner, formant un nouveau modèle d'énergie magnétique. C'est probablement ce qu'il s'est passé le jour de la tempête spatiale : un afflux d'énergie éolienne solaire a formé une nouvelle configuration au-dessus du pôle nord magnétique de la Terre.

La tempête a agi comme un canal de l'espace vers l'atmosphère terrestre, canalisant quelques électrons au-delà de l'armure de la planète.

Cette pluie de particules aurait pu faire des ravages dans nos communications radio à haute fréquence, nos systèmes de détection radar ou notre technologie satellitaire, selon les auteurs de l'étude. En effet, les particules solaires chargées qui s'infiltrent dans le champ magnétique terrestre peuvent provoquer des dysfonctionnements dans les ordinateurs et les circuits des satellites et de la Station spatiale internationale. Heureusement, dans ce cas, aucun problème n'a été observé.

D'autres planètes peuvent aussi subir des ouragans spatiaux

Une illustration du champ magnétique de Jupiter, dans le cadre de l'exposition du planétarium "Worlds Beyond Earth" du Musée américain d'histoire naturelle. Aylin Woodward/Business Insider

La Terre n'est pas la seule planète à avoir connu des ouragans — des conditions météorologiques similaires se produisent sur Mars, Saturne et Jupiter. Mais c'est la première fois que des scientifiques ont repéré un ouragan dans la haute atmosphère d'une planète du système solaire.

Selon Michael Lockwood, toute planète ou lune ayant une magnétosphère pourrait subir un ouragan spatial. Toutes les planètes de notre système solaire, à l'exception de Vénus et de Mars, ont une magnétosphère.

"Le plasma et les champs magnétiques dans l'atmosphère des planètes existent dans tout l'univers, les résultats suggèrent donc que les ouragans spatiaux devraient être un phénomène répandu", estime-t-il.

Version originale : Aylin Woodward/Insider

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