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Le télescope spatial Webb montre l’univers primitif fissuré avec des éclats de formation d’étoiles

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Le télescope spatial Webb montre l’univers primitif fissuré avec des éclats de formation d’étoiles

Le programme JADES du télescope spatial James Webb fournit des informations sans précédent sur l’univers primitif, découvrant des centaines d’anciennes galaxies et dévoilant des schémas complexes de formation d’étoiles. L’étude suggère que les jeunes étoiles chaudes des premières galaxies ont conduit la transition de l’univers d’opaque à transparent pendant l’ère de la réionisation. De plus, en analysant le décalage vers le rouge, JADES a découvert près d’un millier de galaxies très lointaines, défiant les prédictions précédentes et révélant la complexité de l’univers primitif.

Webb continue également de découvrir la générosité de jeunes galaxies lointaines

Grâce au grand miroir collecteur de lumière et à la sensibilité infrarouge,[{ » attribute= » »>NASA’s James Webb Space Telescope (JWST) is uniquely suited to study galaxies that existed in the early universe, just a few hundred million years after the big bang. Just over one whole month of Webb’s observing time is devoted to the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, or JADES. JADES will peer deeply into the universe to study some of the faintest and most distant galaxies. Among the program’s first findings: Hundreds of galaxies that existed when the universe was less than 600 million years old, and galaxies that have undergone repeated bursts of star formation.

JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (Webb NIRCam Image)

This infrared image from NASA’s James Webb Space Telescope (JWST) was taken for the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, or JADES, program. It shows a portion of an area of the sky known as GOODS-South, which has been well studied by the Hubble Space Telescope and other observatories. More than 45,000 galaxies are visible here. Credit: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA), Alyssa Pagan (STScI)

Early Universe Crackled With Bursts of Star Formation

Among the most fundamental questions in astronomy is: How did the first stars and galaxies form? NASA’s James Webb Space Telescope is already providing new insights into this question. One of the largest programs in Webb’s first year of science is the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, or JADES, which will devote about 32 days of telescope time to uncover and characterize faint, distant galaxies. While the data are still coming in, JADES already has discovered hundreds of galaxies that existed when the universe was less than 600 million years old. The team also has identified galaxies sparkling with a multitude of young, hot stars.

“With JADES, we want to answer a lot of questions, like: How did the earliest galaxies assemble themselves? How fast did they form stars? Why do some galaxies stop forming stars?” said Marcia Rieke of the University of Arizona in Tucson, co-lead of the JADES program.

Star Factories

Ryan Endsley of the University of Texas at Austin led an investigation into galaxies that existed 500 to 850 million years after the big bang. This was a crucial time known as the Epoch of Reionization. For hundreds of millions of years after the big bang, the universe was filled with a gaseous fog that made it opaque to energetic light. By one billion years after the big bang, the fog had cleared and the universe became transparent, a process known as reionization. Scientists have debated whether active, supermassive black holes or galaxies full of hot, young stars were the primary cause of reionization.

As part of the JADES program, Endsley and his colleagues studied these galaxies to look for signatures of star formation – and found them in abundance. “Almost every single galaxy that we are finding shows these unusually strong emission line signatures indicating intense recent star formation. These early galaxies were very good at creating hot, massive stars,” said Endsley.

JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (Webb NIRCam Compass Image)

This image of the GOODS-South field, captured by Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera), shows compass arrows, scale bar, and color key for reference.
The north and east compass arrows show the orientation of the image on the sky. Note that the relationship between north and east on the sky (as seen from below) is flipped relative to direction arrows on a map of the ground (as seen from above). The scale bar is labeled 50 arcseconds.
Credit: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA), Alyssa Pagan (STScI)

These bright, massive stars pumped out torrents of ultraviolet light, which transformed surrounding gas from opaque to transparent by ionizing the atoms, removing electrons from their nuclei. Since these early galaxies had such a large population of hot, massive stars, they may have been the main driver of the reionization process. The later reuniting of the electrons and nuclei produces the distinctively strong emission lines.

Endsley and his colleagues also found evidence that these young galaxies underwent periods of rapid star formation interspersed with quiet periods where fewer stars formed. These fits and starts may have occurred as galaxies captured clumps of the gaseous raw materials needed to form stars. Alternatively, since massive stars quickly explode, they may have injected energy into the surrounding environment periodically, preventing gas from condensing to form new stars.

The Early Universe Revealed

Another element of the JADES program involves the search for the earliest galaxies that existed when the universe was less than 400 million years old. By studying these galaxies, astronomers can explore how star formation in the early years after the big bang was different from what is seen in current times. The light from faraway galaxies is stretched to longer wavelengths and redder colors by the expansion of the universe – a phenomenon called redshift. By measuring a galaxy’s redshift, astronomers can learn how far away it is and, therefore, when it existed in the early universe. Before Webb, there were only a few dozen galaxies observed above a redshift of 8, when the universe was younger than 650 million years old, but JADES has now uncovered nearly a thousand of these extremely distant galaxies.

The gold standard for determining redshift involves looking at a galaxy’s spectrum, which measures its brightness at a myriad of closely spaced wavelengths. But a good approximation can be determined by taking photos of a galaxy using filters that each cover a narrow band of colors to get a handful of brightness measurements. In this way, researchers can determine estimates for the distances of many thousands of galaxies at once.

Kevin Hainline of the University of Arizona in Tucson and his colleagues used Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) instrument to obtain these measurements, called photometric redshifts, and identified more than 700 candidate galaxies that existed when the universe was between 370 million and 650 million years old. The sheer number of these galaxies was far beyond predictions from observations made before Webb’s launch. The observatory’s exquisite resolution and sensitivity are allowing astronomers to get a better view of these distant galaxies than ever before.

“Previously, the earliest galaxies we could see just looked like little smudges. And yet those smudges represent millions or even billions of stars at the beginning of the universe,” said Hainline. “Now, we can see that some of them are actually extended objects with visible structure. We can see groupings of stars being born only a few hundred million years after the beginning of time.”

“We’re finding star formation in the early universe is much more complicated than we thought,” added Rieke.

These results are being reported at the 242nd meeting of the American Astronomical Society in Albuquerque, New Mexico.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb will solve mysteries in our solar system, look beyond to distant worlds around other stars, and probe the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency), and CSA (Canadian Space Agency).

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Le télescope spatial Webb capture des amas d’étoiles dans l’arc du joyau cosmique

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Le télescope spatial Webb capture des amas d’étoiles dans l’arc du joyau cosmique

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L’arc du joyau cosmique observé par le télescope spatial James Webb. Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm) et Cosmic Spring Collaboration.

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L’arc du joyau cosmique observé par le télescope spatial James Webb. Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm) et Cosmic Spring Collaboration.

Une équipe internationale d’astronomes a utilisé le télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA pour découvrir des amas d’étoiles liés gravitationnellement lorsque l’univers avait 460 millions d’années. Il s’agit de la première découverte d’amas d’étoiles dans une galaxie nouveau-née moins de 500 millions d’années après le Big Bang.

Le travail est publié Dans le magazine nature.

Les jeunes galaxies du début de l’Univers ont connu des phases explosives majeures de formation d’étoiles, générant de grandes quantités de rayonnements ionisants. Cependant, en raison de sa dimension cosmique, les études directes de son contenu stellaire se sont révélées difficiles. Grâce à Webb, une équipe internationale d’astronomes a découvert cinq jeunes amas d’étoiles massifs dans le joyau cosmique Sagittaire (SPT0615-JD1), une galaxie à forte lentille qui émettait de la lumière lorsque l’univers avait environ 460 millions d’années, couvrant 97 % de l’espace. Univers. Temps cosmique.

L’arc du joyau cosmique a été initialement découvert dans les images du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA acquises par le programme RELICS (Reionization Lensing Array Survey) de l’amas de galaxies lenticulaires SPT-CL J0615−5746.

« On pense que ces galaxies sont la principale source de rayonnement intense qui a réionisé l’univers primitif », a déclaré l’auteur principal Angela Adamo de l’Université de Stockholm et du Centre Oscar Klein en Suède. « La particularité de Cosmic Jewel Arc est que grâce à la lentille gravitationnelle, nous pouvons réellement cartographier la galaxie à l’échelle du parsec. »


Pan-Gems (groupe de galaxies SPT-CL J0615−5746). Source : ESA/Hubble/Web

Grâce à Webb, l’équipe scientifique peut désormais voir où se forment les étoiles et comment elles sont distribuées, de la même manière que le télescope spatial Hubble est utilisé pour étudier les galaxies locales. Le point de vue de Webb offre une occasion unique d’étudier la formation des étoiles et le fonctionnement interne des galaxies émergeant à une distance aussi sans précédent.

« L’incroyable sensibilité et la résolution angulaire de Webb dans les longueurs d’onde du proche infrarouge, combinées à la lentille gravitationnelle fournie par l’amas massif de galaxies au premier plan, ont permis cette découverte », a expliqué Larry Bradley du Space Telescope Science Institute et chercheur principal du programme d’observation de Webb. qui a capturé ces données ». . « Aucun autre télescope ne peut faire cette découverte. »

« Ce fut une incroyable surprise lorsque nous avons ouvert Web Photos pour la première fois », a ajouté Adamo. « Nous avons vu une petite série de points brillants, reflétés d’un côté à l’autre – ces joyaux cosmiques sont des amas d’étoiles. Sans Webb, nous n’aurions pas su que nous observions des amas d’étoiles dans une si jeune galaxie. »

Dans notre Voie Lactée, nous voyons d’anciens amas d’étoiles sphériques liés par la gravité qui ont survécu pendant des milliards d’années. Ce sont d’anciens vestiges d’une intense formation d’étoiles dans l’univers primitif, mais on ne sait pas bien où et quand ces amas se sont formés. La découverte de jeunes amas massifs d’étoiles dans l’arc du joyau cosmique nous offre une excellente vision des premières étapes du processus qui pourrait aboutir à la formation d’amas globulaires.


Image agrandie d’amas d’étoiles en miroir dans l’Arc des Joyaux Cosmiques. Au milieu : version négative des amas d’étoiles, où différents amas d’étoiles sont mis en évidence. À droite : les étoiles sont regroupées « derrière » la lentille gravitationnelle. Cette image a été calculée à l’aide de simulations informatiques. Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm) et Cosmic Spring Collaboration.

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Image agrandie d’amas d’étoiles en miroir dans l’Arc des Joyaux Cosmiques. Au milieu : version négative des amas d’étoiles, où différents amas d’étoiles sont mis en évidence. À droite : les étoiles sont regroupées « derrière » la lentille gravitationnelle. Cette image a été calculée à l’aide de simulations informatiques. Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm) et Cosmic Spring Collaboration.

Les amas récemment découverts dans le Sagittaire sont massifs, denses et situés dans une très petite région de sa galaxie, mais ils contribuent également à la majorité de la lumière ultraviolette provenant de leur galaxie hôte. Les amas sont beaucoup plus denses que les amas d’étoiles proches. Cette découverte aidera les scientifiques à mieux comprendre comment les galaxies naissantes forment leurs étoiles et où se forment les amas globulaires.

L’équipe souligne que cette découverte relie une variété de domaines scientifiques.

« Ces résultats fournissent une preuve directe que des amas globulaires primordiaux se forment dans des galaxies faibles pendant l’époque de réionisation, contribuant ainsi à notre compréhension de la façon dont ces galaxies réussissent à réioniser l’univers », a expliqué Adamo.

« Cette découverte impose également des contraintes importantes sur la formation des amas globulaires et leurs propriétés élémentaires. Par exemple, les densités stellaires élevées trouvées dans les amas nous fournissent la première indication des processus qui se déroulent en leur sein, donnant ainsi de nouvelles informations sur la façon dont cela pourrait être l’affaire. » « La formation d’étoiles très massives et les graines de trous noirs, toutes deux importantes pour l’évolution des galaxies. »

À l’avenir, l’équipe espère constituer un échantillon de galaxies pour lesquelles une résolution similaire pourra être obtenue.


Champ de galaxies sur fond d’espace noir. Au milieu se trouve un groupe de dizaines de galaxies jaunes formant un amas de galaxies au premier plan. Parmi eux se trouvent des éléments linéaires déformés, qui semblent souvent suivre des cercles concentriques invisibles qui s’incurvent autour du centre de l’image. Des éléments linéaires sont créés lorsque la lumière de la galaxie d’arrière-plan est courbée et amplifiée par une lentille gravitationnelle. L’image est parsemée d’une variété de galaxies lumineuses, rouges et bleues de formes différentes, ce qui la fait apparaître densément peuplée.]Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm ) et la Spring Collaboration Universal

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Champ de galaxies sur fond d’espace noir. Au milieu se trouve un groupe de dizaines de galaxies jaunes formant un amas de galaxies au premier plan. Parmi eux se trouvent des éléments linéaires déformés, qui semblent souvent suivre des cercles concentriques invisibles qui s’incurvent autour du centre de l’image. Des éléments linéaires sont créés lorsque la lumière de la galaxie d’arrière-plan est courbée et amplifiée par une lentille gravitationnelle. L’image est parsemée d’une variété de galaxies lumineuses, rouges et bleues de formes différentes, ce qui la fait apparaître densément peuplée.]Crédit image : ESA/Webb, NASA & CSA, L. Bradley (STScI), A. Adamo (Université de Stockholm ) et la Spring Collaboration Universal

« Je suis convaincu qu’il existe d’autres systèmes comme celui-ci qui attendent d’être découverts dans l’univers primitif, ce qui nous permettra de faire progresser notre compréhension des premières galaxies », a déclaré Eros Vanzella de l’Observatoire des sciences astrophysiques et spatiales de l’INAF à Bologne, en Italie. Un contributeur majeur à l’entreprise.

En attendant, l’équipe se prépare à d’autres observations et spectroscopies utilisant Webb.

« Nous prévoyons d’étudier cette galaxie à l’aide des instruments NIRSpec et MIRI de Webb au cours du troisième cycle », a ajouté Bradley. « Les observations NIRSpec nous permettront de confirmer le redshift de la galaxie et d’étudier l’émission ultraviolette des amas d’étoiles, qui serviront à étudier plus en détail leurs propriétés physiques. Les observations MIRI nous permettront d’étudier les propriétés des objets ionisés. Spectroscopique les observations nous permettront également de cartographier spatialement le taux de formation des étoiles. »

Plus d’information:
Angela Adamo et al., Amas d’étoiles siamois observés dans une galaxie lentille 460 millions d’années après le Big Bang, nature (2024). est ce que je: 10.1038/s41586-024-07703-7. www.nature.com/articles/s41586-024-07703-7

Informations sur les magazines :
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Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

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Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

Diagrammes S-BGLS de YV2 pour l’étoile HD48948 se concentrant sur trois bandes de fréquences (7,3, 38 et 151 d). La valeur absolue de log P n’est pas significative ; Au lieu de cela, les valeurs relatives du log ⁡P comptent. Le signal observé vers le jour 42 dans le panneau du milieu représente une caractéristique d’activité instable. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Les astronomes ont découvert trois exoplanètes potentielles « super-Terres » en orbite autour d’une étoile naine orange relativement proche. Cette découverte pionnière a été réalisée par une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Shweta Dalal de l’Université d’Exeter.

Les exoplanètes gravitent autour de l’étoile HD 48498, située à environ 55 années-lumière de la Terre. Ces planètes tournent autour de leur étoile hôte en 7, 38 et 151 jours terrestres, respectivement. Il convient de noter que l’exoplanète candidate est située dans la zone habitable de son étoile hôte, où les conditions peuvent permettre à l’eau liquide d’exister sans bouillir ni geler. Cette zone, souvent appelée zone Boucle d’or, est idéale pour soutenir la vie.

Les chercheurs soulignent l’importance de cette découverte, notant que cette étoile orange ressemble quelque peu à notre soleil et représente le système planétaire le plus proche d’héberger une super-Terre dans la zone habitable autour d’une étoile semblable au soleil.

C’est l’étude qui a détaillé ces résultats Publié dans la revue MNRAS Le 24 juin 2024.

Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

Le graphique montre le nombre d’observations par semestre d’octobre 2013 à avril 2023. Chaque barre montre le nombre d’observations effectuées à chaque semestre au cours de la période de dix ans. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Le Dr Dalal a déclaré : « La découverte de cette super-Terre dans la zone habitable autour d’une étoile orange est une avancée passionnante dans notre quête visant à trouver des planètes habitables autour d’étoiles de type solaire. »

Ces super-Terres potentielles, planètes dont la masse est supérieure à celle de la Terre mais bien inférieure à celle des géantes de glace du système solaire, Uranus et Neptune, ont été identifiées par le programme HARPS-N Rocky Planet Search. En une décennie, l’équipe a collecté près de 190 mesures de vitesse radiale à haute résolution à l’aide du spectromètre HARPS-N.

Les mesures de vitesse radiale, qui suivent les mouvements infimes de l’étoile provoqués par les planètes en orbite autour d’elle, sont cruciales pour de telles découvertes. En analysant le spectre de la lumière d’une étoile, les chercheurs peuvent déterminer si elle se dirige vers nous (décalage vers le bleu) ou s’éloigne de nous (décalage vers le rouge). Pour garantir l’exactitude de leurs résultats, l’équipe a utilisé différentes méthodologies et analyses comparatives.

La recherche a révélé trois planètes candidates avec des masses allant de 5 à 11 fois la masse de la Terre. L’équipe suggère que la proximité de l’étoile, combinée à l’orbite privilégiée de l’exoplanète, fait de ce système une cible prometteuse pour les futures études d’imagerie directe à contraste élevé et spectroscopiques à haute résolution.

Le Dr Dalal a ajouté : « Cette découverte met en évidence l’importance de l’observation à long terme et des technologies avancées pour découvrir les secrets des systèmes stellaires lointains. Nous souhaitons poursuivre nos observations et rechercher d’autres planètes dans le système. »

Cette découverte ouvre de nouvelles portes à la compréhension des systèmes planétaires et à la possibilité de vie en dehors de notre système solaire.

Plus d’information:
S. Dalal et al., Un trio de candidats super-Terres en orbite autour du nain K HD 48948 : un nouveau candidat pour une zone habitable, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Fourni par l’Université d’Exeter


la citation: Les astronomes trouvent trois super-Terres potentielles autour d’une étoile proche (24 juin 2024) Récupéré le 24 juin 2024 sur https://phys.org/news/2024-06-astronomers-potential-super-earths-nearby.html

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Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : la NOAA déclenche une alerte de tempête géomagnétique ; Il peut être lié au réseau électrique | Actualités scientifiques

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Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : la NOAA déclenche une alerte de tempête géomagnétique ;  Il peut être lié au réseau électrique |  Actualités scientifiques

Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : les prévisions météorologiques spatiales de la NOAA indiquent que la Terre va frapper et que des aurores boréales pourraient être attendues.

Tempête solaire prévue aujourd’hui : l’alerte de la NOAA suggère qu’il pourrait effectivement y avoir des fluctuations dans le réseau électrique. (NASA)

Une tempête solaire pourrait frapper la Terre et déclencher de magnifiques aurores boréales dans le ciel du nord, selon un avertissement de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ceux qui vivent au Canada en particulier peuvent avoir l’opportunité de capturer les couleurs vibrantes dans les moindres détails. L’aurore sera le résultat d’une éjection de masse coronale (CME) du Soleil. Même si elle a parcouru une grande distance dans l’espace pour frapper la Terre, la tempête aura quand même beaucoup de force lorsqu’elle frappera. Cela suffirait à provoquer une aurore boréale qui apporterait probablement une grande joie aux observateurs du ciel ainsi qu’aux photographes.

Où la tempête solaire frappera-t-elle la Terre ?

Selon le Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), la zone d’impact probable sur notre planète est Il est situé principalement vers le pôle, à environ 65° de latitude géomagnétique. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) s’attend à ce que l’indice géomagnétique K atteigne 4.

Cette tempête solaire affectera-t-elle le réseau électrique ?

« De faibles fluctuations d’énergie peuvent se produire », selon le rapport de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Cependant, ces tempêtes géomagnétiques peuvent également surcharger les réseaux électriques et provoquer des pannes de courant. Une panne de courant massive au Canada s’est produite au Québec en 1989. Notamment, toute la région est restée sans électricité pendant des heures. En fait, cela a causé Le réseau hydroélectrique du Québec s’effondrerait effectivement, causant des dégâts massifs et laissant le public sans électricité, y compris les services d’urgence pris au dépourvu.

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Cela signifie également que chaque fois qu’une tempête géomagnétique est annoncée, les sociétés de réseaux électriques doivent se précipiter pour protéger leurs systèmes en prenant diverses mesures.

Où cette tempête solaire déclenchera-t-elle les aurores boréales ?

Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la tempête solaire pourrait déclencher des aurores boréales à des latitudes élevées comme au Canada et aux États-Unis, en particulier dans le nord de l’Alaska.

La tempête solaire devrait également perturber les communications radio pendant quelques minutes.

Comment les tempêtes solaires déclenchent-elles les tempêtes géomagnétiques ?

En termes simples, lorsque le Soleil entre en éruption, il envoie d’énormes quantités d’énergie (plasma) dans l’espace. Si certains d’entre eux étaient dirigés vers la Terre, le résultat serait une tempête géomagnétique. Toute l’énergie transportée par la tempête solaire frappe le champ magnétique terrestre, créant une tempête géomagnétique. En fait, le champ magnétique évite aux humains d’être exposés à des doses mortelles de rayonnement.

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