Une nouvelle technologie aide à résoudre les mystères jumeaux de la reconnexion magnétique et de l'aurore

La nouvelle technologie d'imagerie électronique a récemment permis aux scientifiques de la NASA de mieux comprendre comment les lignes de champ magnétique autour de la Terre se reconstituent, ainsi que la source de la météorologie spatiale et des aurores boréales. Les chercheurs savaient déjà que la reconnexion magnétique était en cours, mais ils n’ont jamais eu les moyens de la mesurer car ils manquaient d’équipements capables de mesurer les réactions plasmatiques suffisamment rapidement pour pouvoir en savoir plus sur les interactions à l’échelle des électrons. Entrez dans la multiscale magnétosphérique de la NASA, à laquelle nous devons les nouvelles données. Le MMS comprend quatre satellites conçus pour effectuer le type de mesures électroniques rapides nécessaires pour sonder la région de reconnexion.

James Burch, du Southwest Research Institute de San Antonio, décrit l'utilisation du MMS comme une approche des électrons au microscope plutôt que d'un télescope. Le système représente la première occasion pour nous de mesurer le déroulement des données aussi rapidement et à un niveau aussi microscopique.Nous savons maintenant que les électrons accélèrent à travers ce qui s'appelle un zéro quasi magnétique, puis suivent un chemin sinueux depuis l'intérieur de la magnétosphère, où ils se mélangent aux particules provenant du champ magnétique de la Terre, pour ensuite revenir à l'extérieur de celui-ci, où ils se mélangent aux particules du champ magnétique du Soleil.. Ce mouvement facilite un courant électrique qui relie les deux champs.

Tout ce qui était mesuré auparavant était soit mesuré avec des détecteurs de particules, soit optiquement, comme si on regardait des éruptions solaires, mais quoi qu'il en soit, tous ceux qui ont été mesurés jusqu'à présent étaient les effets de reconnexion, explique Burch. “Personne n'en avait jamais mesuré la source. Maintenant, nous avons rattrapé toutes les simulations informatiques, nous les avons dépassées. La prochaine chose que nous voulons étudier est, qu'est-ce qui produit ce champ d'électrons?"

Les données MMS sont en cours depuis 11 ans. Burch et son équipe ont été sélectionnés pour le projet en mai 2005 et il a fallu du temps pour concevoir, construire et utiliser le MMS - lancé il y a un an - et maintenant pour analyser les données. L'appareil a été construit dans le seul but d'étudier la reconnexion magnétique.

Les implications pratiques pour notre capacité retrouvée à étudier et analyser le phénomène sont inconnues, mais aussi très prometteuses. Etant donné que la reconnexion magnétique est responsable de la météorologie spatiale, comme les éruptions solaires et les éjections de masse coronale - plus, plus près de chez nous, l'Aurora Borealis - cette nouvelle vision pourrait nous aider à obtenir de meilleures prévisions. Ce n'est pas nécessairement l'objectif de la mission à venir du MMS l'année prochaine, qui étudiera la queue de la magnétosphère où les lignes de champ qui se connectent au côté «jour» doivent se déconnecter du côté «nuit», mais les données recueillies vont certainement aider.

Il a également le potentiel de résoudre un jour de manière permanente la crise énergétique. Plus nous en comprenons sur la reconnexion magnétique, plus nous apprenons à mieux comprendre la fusion par confinement magnétique. (Pas de fusion à froid - c’est un domaine de recherche distinct. De plus, dit sévèrement Burch, «la fusion à froid n’existe pas».)

À l’heure actuelle, de grandes machines étudient la fusion par confinement magnétique en essayant de confiner la chaleur des plasmas, a déclaré Burch. «Ils peuvent confiner le plasma, c’est lorsqu’ils chauffent que la reconnexion s’installe, puis il peut s’échapper, il n’est plus confiné. Mais s’ils peuvent le faire, c’est long, mais nous sommes en train de l’étudier.