La magnétosphère terrestre

Enveloppant notre planète et nous protégeant de la furie du Soleil, se trouve une bulle géante de magnétisme appelée magnétosphère. Elle dévie la majeure partie de la matière solaire qui se dirige vers nous depuis notre étoile à une vitesse de 1 million de miles par heure ou plus. Sans la magnétosphère, l’action implacable de ces particules solaires pourrait dépouiller la Terre de ses couches protectrices, qui nous protègent des rayons ultraviolets du Soleil. Il est clair que cette bulle magnétique était essentielle pour aider la Terre à se développer en une planète habitable.

Comparons 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 emporté la majeure partie de l’atmosphère de Mars, probablement après la dissipation du champ magnétique de la planète rouge. Mars est ainsi devenue le monde austère et stérile que nous voyons aujourd’hui à travers les « yeux » des orbiteurs et des rovers de la NASA. En revanche, la magnétosphère de la Terre semble avoir gardé notre atmosphère protégée.

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 laissée sans vie telle que nous la connaissons. »

Comprendre notre magnétosphère est un élément clé pour aider les scientifiques à prévoir un jour la météo spatiale qui peut affecter la technologie de la Terre. Les événements météorologiques spatiaux extrêmes peuvent perturber les réseaux de communication, la navigation GPS et les réseaux électriques.

La magnétosphère est un bouclier perméable. Le vent solaire va périodiquement se connecter à la magnétosphère en la forçant à se reconfigurer. Cela peut créer une faille, permettant à l’énergie de se déverser dans notre havre de paix. Ces failles s’ouvrent et se referment plusieurs fois par jour, voire plusieurs fois par heure. La plupart sont petites et éphémères, d’autres sont vastes et durables. Le champ magnétique du Soleil se connectant ainsi à celui de la Terre, le feu d’artifice commence.

Zesta dit : « La magnétosphère de la Terre absorbe l’énergie entrante du vent solaire et libère de manière explosive cette énergie sous la forme de tempêtes et de sous-tempêtes géomagnétiques. »

Comment cela se produit-il ? Les lignes de force magnétiques convergent et se reconfigurent, ce qui fait que l’énergie magnétique et les particules chargées s’envolent à des vitesses intenses. Les scientifiques ont essayé d’apprendre pourquoi cet entrecroisement de lignes de champ magnétique, appelé reconnexion magnétique, déclenche une explosion aussi violente, ouvrant les failles de la magnétosphère.

La mission MMS (Magnetospheric Multiscale Mission) de la NASA a été lancée en mars 2015 pour observer pour la première fois la physique électronique de la reconnexion magnétique. Munis de détecteurs de particules énergétiques et de capteurs magnétiques, les quatre engins spatiaux MMS ont volé en formation serrée vers des zones situées sur la face 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, comme THEMIS, Cluster et Geotail, en apportant de nouveaux détails essentiels à l’étude en cours de la magnétosphère terrestre. Ensemble, les données de ces enquêtes permettent non seulement de démêler la physique fondamentale de l’espace, mais aussi d’améliorer les prévisions météorologiques spatiales.