Il y a un an aujourd'hui, des représentants de la NASA et d'une trentaine d'agences gouvernementales américaines se sont réunies pour une réunion spéciale pour simuler et s'attaquer à une menace imminente dans l'espace. La menace n'était pas un astéroïde ou des extraterrestres, mais notre propre soleil vivifiant.
L'exercice de table inaugural de la table météorologique était censé être un événement de formation, où les experts pouvaient traverser les ramifications en temps réel d'une tempête géomagnétique, une perturbation mondiale du champ magnétique de la Terre. Sous les éruptions solaires, les tempêtes géomagnétiques peuvent décimer des satellites, surcharger les réseaux électriques et exposer les astronautes à un rayonnement dangereux. La minimisation des impacts de ces tempêtes nécessite une coordination étroite, et cette réunion a été leur chance de pratiquer.
Ensuite, leur simulation s'est transformée en réalité.
« Le plan était de parcourir un scénario hypothétique, constatant où nos processus existants fonctionnaient et où ils avaient besoin d'amélioration », a déclaré Jamie Favors, directeur du programme météorologique spatial de la NASA au siège de la NASA à Washington. « Mais ensuite, notre scénario hypothétique a été interrompu par un scénario très réel. »
Le 10 mai 2024, la première tempête géomagnétique G5 ou « sévère » en plus de deux décennies a frappé la Terre. L'événement, nommé Gannon Storm à la mémoire de la principale physicienne de l'espace, Jennifer Gannon, n'a causé aucun dommage catastrophique. Mais un an plus tard, les idées clés de la tempête de Gannon nous aident à comprendre et à nous préparer à de futures tempêtes géomagnétiques.
Conséquences de tempête
La tempête de Gannon a eu des effets sur et en dehors de notre planète.
Au sol, certaines lignes à haute tension ont trébuché, des transformateurs surchauffés et des tracteurs guidés par GPS ont dévié hors cours dans le Midwest des États-Unis, perturbant davantage la plantation qui avait déjà été retardée par de fortes pluies au printemps.
« Toutes les fermes n'ont pas été touchées, mais celles qui ont été perdues en moyenne environ 17 000 $ par ferme », a déclaré Terry Griffin, professeur d'économie agricole à la Kansas State University. « Ce n'est pas catastrophique, mais ils le manqueront. »
Dans les airs, la menace d'une exposition aux radiations plus élevée, ainsi que des pertes de communication et de navigation, ont forcé les vols transatlantiques pour changer de cap.
Pendant la tempête, la couche supérieure de la Terre atmosphérique a appelé la thermosphère chauffée à des températures inhabituellement élevées. À 100 miles d'altitude, la température culmine généralement à 1 200 degrés Fahrenheit, mais pendant la tempête, il a dépassé 2 100 degrés Fahrenheit. Les observations en or (observations à l'échelle mondiale de la NASA de la mission des membres et du disque) ont observé l'atmosphère se développant de la chaleur pour créer un vent fort qui a lancé des particules d'azote lourdes plus élevées.
En orbite, l'atmosphère élargie a augmenté la traînée sur des milliers de satellites. L'ICEAT-2 de la NASA a perdu de l'altitude et est entré en mode sans échec tandis que CuBesat CURBE (CURBE) de la NASA Colorado Radiation Belt Experiment (CIRBE) a dérangé prématurément cinq mois après la tempête. D'autres, comme la mission sentinelle de l'Agence spatiale européenne, ont nécessité plus de pouvoir pour maintenir leurs orbites et effectuer des manœuvres pour éviter les collisions avec des débris spatiaux.
La tempête a également considérablement changé la structure d'une couche atmosphérique appelée ionosphère. Une zone dense de l'ionosphère qui recouvre normalement l'équateur la nuit a plongé vers le pôle Sud en forme de coche, provoquant un espace temporaire près de l'équateur.
La tempête de Gannon a également secoué la magnétosphère de la Terre, la bulle magnétique entourant la planète. Les données des missions de la NASA MMS (Magnétosphériques multi-échelles) et de Themis-artemis – ne font pas partie de l'historique des événements et des interactions macroscopiennes-accélération, de la reconnexion, de la turbulence et de l'électrodynamique de l'interaction de la lune avec le Soleil – des ondes géantes de la scie, de la curling de particules et de champs magnétiques enroulés le long du bord du cème. Ces ondes ont été parfaitement dimensionnées pour déverser périodiquement l'énergie magnétique supplémentaire et la masse dans la magnétosphère lors de l'impact, créant le plus grand courant électrique observé dans la magnétosphère en 20 ans.
L'énergie et les particules entrantes du soleil ont également créé deux nouvelles ceintures temporaires de particules énergiques dans la magnétosphère. Découverts par Cirbe, ces ceintures se sont formées entre les ceintures de rayonnement Van Allen qui entourent définitivement la Terre. La découverte de la ceinture est importante pour les vaisseaux spatiaux et les astronautes qui peuvent être en péril d'électrons et de protons à haute énergie dans les ceintures.
Aurores inhabituelles
La tempête a également déclenché des aurores du monde entier, y compris des endroits où ces émissions de lumière céleste sont rares. Le projet Aurorasaurus de la NASA a été inondé de plus de 6 000 rapports d'observateurs de plus de 55 pays et des sept continents.
Les photographes ont aidé les scientifiques à comprendre pourquoi les aurores observées dans tout le Japon étaient magenta plutôt que le rouge typique. Les chercheurs ont étudié des centaines de photos et ont découvert que les aurores étaient étonnamment élevées – à 600 miles au-dessus du sol (200 miles plus élevés que les aurores rouges apparaissent généralement).
Dans un article publié dans la revue Rapports scientifiquesl'équipe de recherche affirme que la couleur particulière résulte probablement d'un mélange d'aurores rouges et bleues, produite par l'oxygène et les molécules d'azote se sont lancées plus haut que d'habitude alors que la tempête de Gannon a chauffé et élargi la haute atmosphère.
« Il a généralement besoin de circonstances particulières, comme nous l'avons vu dernier en mai », a déclaré le co-auteur Josh Pettit du Goddard Space Flight Center de la NASA à propos de Magenta Auroras du Japon. « Un événement très unique en effet. »
Effets d'un autre monde
Les impacts de l'activité solaire amplifiée du soleil ne se sont pas terminés sur Terre. La région active solaire qui a déclenché la tempête de Gannon a finalement tourné loin de notre planète et redirigé ses explosions vers Mars.
Alors que les particules énergiques du soleil ont frappé l'atmosphère martienne, l'orbiteur Maven de la NASA (atmosphère Mars et évolution volatile) a regardé les aurores engloutir la planète rouge du 14 au 20 mai.
Les particules solaires ont submergé la caméra étoile sur l'orbiter Mars Odyssey 2001 de la NASA (qui utilise les étoiles pour orienter le vaisseau spatial), provoquant la coupe de la caméra pendant près d'une heure.
À la surface martienne, les images des caméras de navigation sur le rover de curiosité de la NASA ont été colorées de « neige » – des sorties et des taches causées par des particules chargées. Pendant ce temps, le détecteur d'évaluation des radiations de Curiosity a enregistré la plus grande vague de rayonnement depuis que le rover a atterri en 2012. Si les astronautes étaient là, ils auraient reçu une dose de rayonnement de 8 100 micrograys – équivalent à 30 rayons X thoraciques.
Encore plus à venir
La tempête de Gannon a répandu les aurores à des latitudes inhabituellement faibles et a été appelée la tempête géomagnétique la mieux documentée de l'histoire. Un an plus tard, nous venons de commencer à démêler son histoire. Les données capturées au cours de cet événement historique seront analysées pour les années à venir, révélant de nouvelles leçons sur la nature des tempêtes géomagnétiques et comment les résister au mieux.
