Le champ magnétique de la Terre, véritable bouclier contre les différents types de radiation présents dans l’espace, résonne comme un tambour lorsqu’il est frappé par de fortes impulsions (provenant du vent solaire), selon une nouvelle étude de l’Université Queen Mary de Londres.

Lorsqu’une impulsion frappe la limite extérieure du bouclier magnétique terrestre, appelée magnétopause, des ondulations se propagent sur sa surface, qui se réfléchissent ensuite lorsqu’elles s’approchent des pôles magnétiques.

L’interférence des ondes d’origine et réfléchies conduit à un type d’onde stationnaire, dans laquelle des points spécifiques semblent être immobiles tandis que d’autres vibrent d’avant en arrière. Cela fait directement penser à la façon dont résonne un tambour lorsqu’il est frappé.

Cette étude, publiée dans la revue Nature Communications, décrit pour la première fois l’observation de cet effet, sa proposition théorique ayant été faite il y a 45 ans.

Les mouvements de la magnétopause jouent un rôle important dans le contrôle des flux d’énergie dans notre environnement spatial, ce qui a de nombreux effets sur la météorologie en son sein. Les phénomènes spatiaux peuvent donc potentiellement endommager des technologies telles que les réseaux électriques, les GPS, et même perturber les compagnies aériennes.

Cette découverte, montrant que la magnétopause réagit de cette manière face aux fortes impulsions, met en lumière la possibilité de conséquences mondiales qui n’avaient pas été envisagées auparavant.

Martin Archer, physicien spatial à l’Université Queen Mary de Londres et auteur principal de l’article, a déclaré : « Il y a eu des rumeurs selon lesquelles ces vibrations « de tambour » ne se produiraient peut-être pas, en raison du manque de preuves au cours des dernières 45 années. Une autre possibilité est qu’elles sont simplement très difficiles à détecter ».

impact jet plasma resonnance tambour magnetopause

Représentation artistique d’un impact de jet de plasma (en jaune) générant des ondes stationnaires à la limite de la magnétopause (en bleu) et dans la magnétosphère (en vert). Les quatre sondes THEMIS de la NASA ont été témoins du battement successif de la magnétopause sur chaque satellite, confirmant le comportement et la fréquence attendus de l’onde telle que théorisée. Crédits : E. Masongsong/UCLA, M. Archer/QMUL, H. Hietala/UTU

« Le bouclier magnétique de la Terre subit constamment des turbulences, nous avons donc pensé qu’une preuve claire des vibrations en expansion proposées pourrait nécessiter un choc violent. Il est également nécessaire d’avoir un grand nombre de satellites placés aux bons endroits pendant cet événement, de sorte que les autres formes connues des résonances puissent être exclues. L’événement décrit dans l’étude a rassemblé toutes ces circonstances strictes, et nous avons enfin pu montrer quelle était la réponse naturelle de cette frontière magnétique » ajoute Archer.

Les chercheurs ont utilisé les données d’observation des cinq sondes THEMIS de la NASA, lorsqu’un puissant jet de plasma isolé pénétrait dans la magnétopause. Les sondes ont pu détecter les oscillations de la frontière magnétique et les sons résultants dans le bouclier magnétique terrestre, ce qui était en accord avec la théorie, et a permis aux chercheurs d’éliminer toutes les autres explications possibles.

De nombreuses impulsions pouvant influer sur notre bouclier magnétique proviennent du vent solaire — des particules chargées sous forme de plasma, qui émanent continuellement du Soleil — ou résultent de l’interaction complexe de ce vent solaire avec le champ magnétique de la Terre, comme cela a été le cas pour cet événement.

L’interaction du champ magnétique terrestre avec le vent solaire forme un bouclier magnétique autour de la Terre, délimité par la magnétopause, qui nous protège d’une grande partie du rayonnement cosmique.

D’autres planètes, comme Mercure, Jupiter et Saturne, possèdent également des boucliers magnétiques similaires. Par conséquent, les mêmes vibrations ( semblables à celles d’un tambour) pourraient être observées.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre à quelle fréquence ces vibrations se produisent sur Terre, et si elles existent également autour d’autres planètes. Leurs conséquences doivent également faire l’objet d’études supplémentaires à l’aide d’observations par satellite et au sol.

Source : Nature

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Source: Le bouclier magnétique de la Terre résonne comme un tambour lorsqu’il est frappé par le vent solaire