février 4, 2023

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Actualités scientifiques | Étudier des modèles de transmission d’ondes de choc vers la Terre

Washington [US]23 (ANI): Une équipe internationale de scientifiques dirigée par Lucile Turc, chercheuse à l’université d’Helsinki et soutenue par l’Institut international des sciences spatiales de Berne, étudie la propagation des ondes électromagnétiques dans l’espace proche de la Terre depuis trois ans. L’équipe a étudié les ondes dans la zone où le vent solaire entre en collision avec le champ magnétique terrestre appelé la zone de choc, et comment les ondes se déplacent de l’autre côté du choc. Les résultats de l’étude viennent d’être publiés dans la revue Nature Physics.

« La façon dont les ondes survivent au choc est restée un mystère depuis que les ondes ont été découvertes pour la première fois dans les années 1970. Aucune preuve de ces ondes n’a jamais été trouvée de l’autre côté du choc », a déclaré Turk.

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L’équipe a utilisé un modèle informatique sophistiqué, le Vlasiator, développé à l’Université d’Helsinki par un groupe dirigé par le professeur Mina Palmruth, pour recréer et comprendre les processus physiques qui jouent un rôle dans la transmission des ondes. Une analyse minutieuse de la simulation a révélé des ondes de l’autre côté de l’onde de choc, avec des propriétés presque identiques à celles de l’onde de choc frontale.

« Une fois que vous savez ce qu’il faut rechercher et où le rechercher, des signatures claires des ondes sont trouvées dans les données satellitaires, confirmant les résultats numériques », explique Lucille Turk.

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Autour de notre planète se trouve une bulle magnétique, la magnétosphère, qui nous protège du vent solaire, qui est un flux de particules chargées provenant du soleil. Les ondes électromagnétiques, qui apparaissent comme de minuscules oscillations dans le champ magnétique terrestre, sont souvent enregistrées par des observatoires scientifiques dans l’espace et sur Terre. Ces ondes pourraient être causées par l’effet du vent solaire changeant ou provenir de l’extérieur de la magnétosphère.

Les ondes électromagnétiques jouent un rôle important dans la création d’une météo spatiale défavorable autour de notre planète : elles peuvent par exemple accélérer des particules à des énergies élevées, ce qui pourrait alors endommager l’électronique des engins spatiaux, et faire tomber ces particules dans l’atmosphère.

Du côté de la Terre faisant face au soleil, les observatoires scientifiques enregistrent fréquemment des oscillations dans la même période que les ondes qui se forment avant la magnétosphère terrestre, chantant une chanson magnétique claire dans une région de l’espace appelée onde de choc.

Cela a conduit les astronomes à croire qu’il existe un lien entre les deux et que les ondes du choc peuvent pénétrer dans la magnétosphère terrestre et se déplacer jusqu’à la surface de la Terre. Cependant, un obstacle majeur se dresse sur leur chemin : les ondes doivent traverser l’onde de choc avant d’atteindre la magnétosphère.

« Au début, nous pensions que la théorie initiale proposée dans les années 1970 était correcte : les ondes peuvent traverser les chocs sans être modifiées. Mais il y avait une divergence dans les propriétés des ondes que cette théorie ne pouvait pas concilier, alors nous avons cherché plus loin », explique Turk.

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« En fin de compte, il est devenu clair que les choses étaient beaucoup plus compliquées qu’elles n’y paraissent. Les vagues que nous avons vues derrière le choc n’étaient pas les mêmes que celles du choc frontal, mais de nouvelles vagues créées au choc par l’impact cyclique du choc vagues. »

Lorsque le vent solaire traverse le choc, il est comprimé et chauffé. La force du choc détermine la quantité de pression et de chauffage qui se produit. Turc et ses collègues ont montré que les ondes de choc sont capables de moduler le choc, le rendant plus fort ou plus faible lorsqu’il atteint des creux ou des pics au moment du choc. En conséquence, le vent solaire derrière le choc change périodiquement et crée de nouvelles ondes en coordination avec les ondes de choc.

Le modèle numérique a également indiqué que ces ondes ne peuvent être détectées que dans une région étroite derrière le choc, et qu’elles peuvent être facilement masquées par des perturbations dans cette région. Cela explique probablement pourquoi ils n’ont pas été remarqués auparavant.

Alors que les ondes provenant des précurseurs ne jouent qu’un rôle limité dans la météo spatiale sur Terre, elles sont d’une grande importance pour la compréhension de la physique fondamentale de notre univers. Préféré

(Il s’agit d’une histoire non éditée générée automatiquement à partir du fil d’actualités syndiqué, le personnel peut ne pas avoir édité ou édité le contenu du contenu)