La magnétosphère terrestre, essentielle pour nous protéger du rayonnement solaire, contraste fortement avec Mars, qui a perdu son champ de protection. L’étude de ce bouclier, notamment à travers les missions de la NASA comme la Magnetospheric Multiscale Mission, est cruciale pour comprendre la météo spatiale et son impact sur Terre.
Qu’est-ce que la magnétosphère terrestre ?
Enveloppant notre planète et nous protégeant de la fureur du Soleil se trouve une bulle géante de magnétisme appelée magnétosphère. Il dévie la majeure partie de la matière solaire qui se dirige vers nous depuis notre étoile à une vitesse d’au moins 1 million de kilomètres par heure. Sans la magnétosphère, l’action incessante de ces particules solaires pourrait priver la Terre de ses couches protectrices qui nous protègent du rayonnement ultraviolet du Soleil. Il est clair que cette bulle magnétique a joué un rôle clé pour aider la Terre à devenir une planète habitable.
La magnétosphère enveloppe notre planète et nous protège de la fureur du Soleil, essentielle pour aider la Terre à devenir 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. On pense que le vent solaire a détruit la majeure partie de l’atmosphère de Mars, peut-être après la dissipation du champ magnétique de la planète rouge. Cela a fait de Mars le monde austère et aride que nous voyons aujourd’hui à travers les « yeux » des orbiteurs et des rovers de la NASA. En revanche, la magnétosphère terrestre 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 vie telle que nous la connaissons. »
La magnétosphère est le résultat du champ magnétique interne de la Terre, produit par la rotation et la convection des matériaux conducteurs présents 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 susceptible d’affecter la technologie terrestre. Les événements météorologiques spatiaux extrêmes peuvent perturber les réseaux de communication, GPS la navigation et les réseaux électriques.
La magnétosphère est un bouclier perméable. Le vent solaire se connectera périodiquement à la magnétosphère, la forçant à se reconfigurer. Cela peut créer une fracture, permettant à l’énergie de se déverser dans notre refuge. Ces failles s’ouvrent et se ferment plusieurs fois par jour, voire plusieurs fois par heure. La plupart d’entre eux sont petits et de courte durée ; d’autres sont vastes et durables. Avec le champ magnétique du Soleil connecté à celui de la Terre de cette manière, le feu d’artifice démarre.
Zesta dit : « La magnétosphère terrestre absorbe l’énergie entrante du vent solaire et libère cette énergie de manière explosive sous la forme de tempêtes et de sous-orages géomagnétiques. »
Illustration des quatre vaisseaux spatiaux MMS en orbite dans le champ magnétique terrestre. Crédit : NASA
Reconnexion magnétique et mission MMS
Comment cela peut-il arriver? Les lignes de force magnétiques convergent et se reconfigurent, ce qui entraîne l’énergie magnétique et les particules chargées s’envolant à des vitesses intenses. Les scientifiques tentent de comprendre pourquoi ce croisement de lignes de champ magnétique – appelé reconnexion magnétique – déclenche une explosion si violente, ouvrant les failles dans la magnétosphère.
La mission magnétosphérique multi-échelle, ou MMS, de la NASA a été lancée en mars 2015 pour observer pour la première fois la physique électronique de la reconnexion magnétique. Dotés de détecteurs de particules énergétiques et de capteurs magnétiques, les quatre vaisseaux spatiaux MMS ont volé en formation rapprochée vers des zones situées à l’avant de la magnétosphère terrestre où se produit la reconnexion magnétique. Depuis, MMS mène une chasse similaire dans la queue de la magnétosphère.
MMS complète les missions de la NASA et des agences partenaires, telles que THEMIS, Cluster et Geotail, apportant de nouveaux détails essentiels à l’étude en cours de la magnétosphère terrestre. Ensemble, les données de ces enquêtes aident non seulement à élucider la physique fondamentale de l’espace, mais contribuent également à améliorer les prévisions météorologiques spatiales.
