Explosions magnétiques dans l'espace

2001/03/29 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

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À l'extrémité de l'atmosphère se trouve la magnétosphère, le bouclier magnétique naturel qui protège la Terre. La magnétosphère obstrue et détourne les particules chargées par le Soleil et rend la Terre habitable, mais ce n'est pas un endroit très calme et souvent des orages magnétiques se produisent. L'énergie magnétique est alors émise à toute vitesse.

Les orages peuvent durer quelques minutes ou quelques jours et, en plus de générer des aurores spectaculaires, ils peuvent interrompre les communications par satellite. Les chercheurs essayent depuis quarante ans de comprendre comment l'énergie magnétique peut être émise si rapidement. Il ya une théorie qui a émergé et a été renforcée au cours des dernières années et aujourd'hui dans la revue Nature ont publié des données expérimentales qui correspondent à cette théorie.

L'énergie magnétique de l'espace est produite par le plasma en mouvement. Le plasma est formé d'ions et quand il rencontre un champ magnétique, il prend des modèles de mouvement caractéristiques qui renforcent ce champ. Le processus est appelé dynamo et est similaire à ce qui se passe dans le noyau de toutes les planètes. Le contraire est le mystère de la façon dont l'énergie magnétique se transforme en énergie cinétique du plasma. La clarification est essentielle pour répondre à des questions scientifiques comme pourquoi les couronnes des étoiles sont plus chaudes que la peau ou pourquoi le plasma s'échappe dans les expériences de fusion.

L'un des grands mystères est de découvrir pourquoi et comment l'énergie magnétique se détache dès. Pour l'expliquer, une reconnexion magnétique a été proposée ces dernières années. Dans les régions où le champ magnétique est inversé, les lignes magnétiques de champ agissent comme des morceaux de caoutchouc et libèrent de l'énergie par leur mouvement en forme de ressort (voir figure). Dans ce processus, l'énergie magnétique du champ et du plasma sont jetés des deux côtés, tandis que dans la moitié des lignes de champ la pression du plasma est augmentée vers l'intérieur.

Le modèle théorique de la reconnexion magnétique est approuvé par les données par satellite, mais a eu un gros problème à ce jour. Que pour la représentation des lignes de champ deux modèles ont été proposés, avec des données qui défendaient l'un et l'autre défendant l'autre. Le modèle 2a de la figure se rapporte parfaitement aux vitesses de sortie mesurées pour le plasma, mais les modèles par ordinateur misent surtout sur le modèle 2b proposé dans les années 50. Cependant, avec le modèle 2b, on ne peut pas expliquer pourquoi le phénomène est explosif.

Il y a quelques années, on a défini un nouveau comportement pour le plasma qui unirait le modèle 2b avec l'explosivité, et qui a été observé pour la première fois aujourd'hui. Dans la région où le champ magnétique est inversé, il a été postulé que les électrons et les protons ne doivent pas se déplacer et une nouvelle onde de plasma a été définie, le plasma chuchotant. Le plasma chuchotant est capable d'accélérer beaucoup les électrons, de créer un champ magnétique spécial et de provoquer des explosions dans le modèle 2b.

Le plasma chuchotant a été détecté il y a quelques années et un champ magnétique spécial créé par eux a été détecté. Les observations coïncident avec les prévisions théoriques et ont suscité un grand intérêt parmi les scientifiques, bien que tous soient à confirmer. La mission Cluster II lancée par l'ESA et la mission Magnetospheric Multiscale dirigée par la NASA peuvent y contribuer.