Le vaisseau spatial Cluster de l'ESA était au bon endroit au bon moment le 15 septembre 2001. La richesse des données aidera les scientifiques à mieux modéliser les interactions entre la magnétosphère terrestre et le vent solaire, ainsi que les champs magnétiques autour d'autres étoiles et objets exotiques avec champs magnétiques puissants.
Le groupe de constellations de vaisseaux spatiaux de l'ESA a frappé l'oeil de boeuf magnétique. Les quatre vaisseaux spatiaux entouraient une région dans laquelle le champ magnétique terrestre se reconfigurait spontanément.
C'est la première fois qu'une telle observation est faite et donne aux astronomes un aperçu unique du processus physique responsable des explosions les plus puissantes qui peuvent se produire dans le système solaire: la reconnexion magnétique.
En regardant le motif statique de limaille de fer autour d'un aimant en barre, il est difficile d'imaginer à quel point les champs magnétiques peuvent être changeants et violents dans d'autres situations.
Dans l'espace, différentes régions du magnétisme se comportent un peu comme de grosses bulles magnétiques, chacune contenant un gaz électrifié appelé plasma. Lorsque les bulles se rencontrent et sont poussées ensemble, leurs champs magnétiques peuvent se briser et se reconnecter, formant une configuration magnétique plus stable. Cette reconnexion des champs magnétiques génère des jets de particules et chauffe le plasma.
Au cœur même d'un événement de reconnexion, il doit y avoir une zone tridimensionnelle où les champs magnétiques se brisent et se reconnectent. Les scientifiques appellent cette région le point nul mais, jusqu'à présent, n'ont jamais pu en identifier une positivement, car elle nécessite au moins quatre points de mesures simultanés.
Le 15 septembre 2001, les quatre vaisseaux spatiaux du Cluster passaient derrière la Terre. Ils volaient dans une formation tétraédrique avec des séparations entre les engins spatiaux de plus de 1 000 kilomètres. Alors qu'ils volaient à travers la magnéto-queue de la Terre, qui s'étend derrière le côté nocturne de notre planète, ils ont entouré l'un des points nuls présumés.
Les données renvoyées par le vaisseau spatial ont été largement analysées par une équipe internationale de scientifiques dirigée par le Dr C. Xiao de l'Académie chinoise des sciences, le professeur Pu de l'université de Pékin et le professeur Wang de l'université de technologie de Dalian. Xiao et ses collègues ont utilisé les données du cluster pour déduire la structure tridimensionnelle et la taille du point nul, révélant une surprise.
Le point nul existe dans une structure de vortex inattendue d'environ 500 kilomètres de diamètre. "Cette taille caractéristique n'a jamais été rapportée auparavant dans les observations, la théorie ou les simulations", expliquent Xiao, Pu et Wang.
Ce résultat est une réalisation majeure pour la mission Cluster car il donne aux scientifiques leur premier aperçu du cœur même du processus de reconnexion.
Dans tout l'Univers, la reconnexion magnétique est considérée comme un processus fondamental qui entraîne de nombreux phénomènes puissants, tels que les jets de rayonnement vus s'échappant de trous noirs éloignés et les puissantes éruptions solaires de notre propre système solaire qui peuvent libérer plus d'énergie qu'un milliard. bombes atomiques.
À plus petite échelle, la reconnexion à la limite du jour du champ magnétique terrestre laisse passer le gaz solaire, déclenchant un type spécifique d’aurore appelée «aurore à protons».
Comprendre ce qui déclenche la reconnexion magnétique aidera également les scientifiques à essayer d'exploiter la fusion nucléaire pour la production d'énergie. Dans les réacteurs à fusion tokamak, les reconfigurations magnétiques spontanées privent le processus de sa contrôlabilité. En comprenant comment les champs magnétiques se reconnectent, les scientifiques de la fusion espèrent être en mesure de concevoir de meilleurs réacteurs qui empêcheront cela de se produire.
Ayant identifié un point nul, l'équipe espère désormais marquer de futurs taureaux pour comparer les nulls et voir si leur première détection possédait une configuration rare ou courante.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
