La science simplifiée : Qu’est-ce que la magnétosphère terrestre ?

Patrick Lesggie







Article sur le magnétosphère de la Terre


La magnétosphère de la Terre, essentielle pour nous protéger des radiations solaires, contraste nettement avec Mars, qui a perdu son champ protecteur. L’étude de ce bouclier, en particulier à travers des missions de la NASA telles que la mission Magnetospheric Multiscale, est cruciale pour comprendre la météo spatiale et son impact sur la Terre.

Qu’est-ce que la magnétosphère de la Terre?

Enveloppant notre planète et nous protégeant de la fureur du Soleil se trouve une bulle géante de magnétisme appelée la magnétosphère. Elle dévie la plupart du matériau solaire balayant vers nous depuis notre étoile à 1 million de miles par heure ou plus. Sans la magnétosphère, l’action implacable de ces particules solaires pourrait dépouiller la Terre de ses couches protectrices, qui nous protègent des radiations ultraviolettes du Soleil. Il est clair que cette bulle magnétique a été clé pour aider la Terre à se développer en une planète habitable.

Enveloppant notre planète et nous protégeant de la fureur du Soleil se trouve la magnétosphère, clé pour aider la Terre à se développer en une planète habitable. Crédit : NASA

Terre vs Mars: Le rôle de la magnétosphère

Comparez la Terre à Mars – une planète qui a perdu sa magnétosphère il y a environ 4,2 milliards d’années. Le vent solaire aurait débarrassé Mars de la majeure partie de son atmosphère, probablement après la disparition du champ magnétique de la planète rouge. Cela a laissé Mars tel que nous le voyons aujourd’hui à travers les « yeux » des orbiteurs et des rovers de la NASA. En revanche, la magnétosphère de la Terre semble avoir protégé notre atmosphère.

Eftyhia Zesta du Laboratoire de physique géospatiale du Goddard Space Flight Center de la NASA note : « S’il n’y avait pas de champ magnétique, nous pourrions avoir une atmosphère très différente, sans la vie telle que nous la connaissons. »

Earths Core Magnetosphere

La magnétosphère est le résultat du champ magnétique interne de la Terre, produit par la rotation et la convection des matériaux conducteurs dans son noyau. Ce champ magnétique s’étend dans l’espace, agissant comme un bouclier contre le vent solaire, formant ainsi la magnétosphère.

Comprendre et étudier la magnétosphère

Comprendre notre magnétosphère est un élément clé pour aider les scientifiques à prévoir un jour la météo spatiale qui peut affecter la technologie terrestre. Les événements extrêmes de météo spatiale peuvent perturber les réseaux de communication, la navigation GPS et les réseaux électriques.

La magnétosphère est un bouclier perméable. Le vent solaire se connecte périodiquement à la magnétosphère, la forçant à se reconfigurer. Cela peut créer une faille, permettant à l’énergie de pénétrer dans notre refuge. Ces fissures s’ouvrent et se referment de nombreuses fois par jour, voire de nombreuses fois par heure. La plupart d’entre elles sont petites et de courte durée ; d’autres sont vastes et durables. Avec le champ magnétique du Soleil se connectant à celui de la Terre de cette manière, les feux d’artifice commencent.

Zesta explique : « La magnétosphère de la Terre absorbe l’énergie entrante du vent solaire, et libère de manière explosive cette énergie sous forme de tempêtes géomagnétiques et de sous-tempêtes. »

Magnetospheric Multiscale Mission

Illustration des quatre vaisseaux spatiaux MMS en orbite dans le champ magnétique de la Terre. Crédit : NASA

La reconnexion magnétique et la mission MMS

Comment cela se produit-il? Les lignes de force magnétique convergent et se reconfigurent, résultant en une énergie magnétique et des particules chargées s’envolant à des vitesses intenses. Les scientifiques ont tenté de comprendre pourquoi ce croisement des lignes de champ magnétique – appelé reconnexion magnétique – déclenche une telle explosion violente, ouvrant les failles dans la magnétosphère.

La mission Magnetospheric Multiscale, ou MMS, de la NASA a été lancée en mars 2015 pour observer la physique électronique de la reconnexion magnétique pour la première fois. Équipés de détecteurs de particules énergétiques et de capteurs magnétiques, les quatre vaisseaux spatiaux MMS ont volé en formation rapprochée vers des zones situées du côté avant de la magnétosphère terrestre où la reconnexion magnétique se produit. MMS a depuis mené une chasse similaire dans la queue de la magnétosphère.

La MMS complète les missions de la NASA et des agences partenaires, telles que THEMIS, Cluster et Geotail, apportant de nouveaux détails critiques à l’étude continue de la magnétosphère terrestre. Ensemble, les données de ces investigations aident non seulement à élucider la physique fondamentale de l’espace, mais aussi à améliorer la prévision de la météo spatiale.