Les tornades typiques sont faciles à repérer sur les images satellite: des nuages tourbillonnants planent un œil calme. Ces tempêtes se forment généralement dans la couche inférieure de l’atmosphère, plus près de la surface de la Terre, et déclenchent des pluies torrentielles et des vents violents.
Les ouragans spatiaux sont des monstres complètement différents.
une Une étude publiée dans Nature Communications Le mois dernier décrit le premier ouragan spatial jamais détecté. En août 2014, les satellites ont observé une masse vortex centrale calme à plus de 200 km au-dessus du pôle Nord.
Alors que les ouragans réguliers agitent l’air, cette tornade spatiale était un vortex de plasma, un type de gaz chargé surchauffé trouvé dans tout le système solaire. Au lieu de la pluie, cette tempête a apporté une pluie d’électrons.
« Jusqu’à présent, les ouragans du plasma spatial étaient inexorables, il est donc incroyable de le prouver avec une observation aussi surprenante », Michael Lockwood, scientifique spatial à l’Université de Reading et l’un des auteurs de la nouvelle étude, Il a dit dans un communiqué de presse.
Le cyclone spatial mesurait plus de 620 miles de large et était haut dans le ciel – et s’est formé dans l’ionosphère, à une altitude de 50 à 600 miles. Lockwood et ses collègues ont utilisé des données satellitaires pour créer un modèle 3D de la tempête.
Les ouragans spatiaux peuvent détruire les satellites
La tornade spatiale a duré huit heures et a tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Les chercheurs ont déclaré qu’il avait plusieurs bras en spirale infiltrant depuis son centre, un peu similaire à une galaxie spirale.
La galaxie spirale NGC 1566 photographiée par le télescope Hubble de la NASA.
Agence spatiale européenne / Hubble et NASA
En connectant des données satellitaires à un modèle informatique, Lockwood et ses collaborateurs ont pu reproduire la tempête et comprendre ce qui l’a provoquée. Ils ont découvert que les particules chargées émises par la haute atmosphère du soleil, la couronne, étaient à blâmer.
Ce courant constant de particules d’énergie solaire et de plasma coronaire est connu sous le nom de vent solaire. Il se déplace à environ un million de miles par heure.
« Ces ouragans spatiaux doivent être créés par un transfert inhabituellement important et rapide de l’énergie du vent solaire et des particules chargées vers la haute atmosphère de la Terre », a déclaré Lockwood.
Lorsque le vent solaire atteint la Terre, il rencontre le champ magnétique de la planète. La Terre contient un tel champ en raison de la rotation du fer liquide et du nickel dans son noyau externe, ce qui provoque l’apparition de courants électriques. La magnétosphère protège la planète du rayonnement mortel du soleil, mais elle retient également une petite couche de plasma de ce vent solaire.
Le champ magnétique terrestre protège la planète du rayonnement solaire.
NASA Goddard / Bailey Derucher
Habituellement, le vent solaire est soufflé par ce revêtement protecteur. Mais parfois, les particules chargées entrantes et le plasma interagissent avec le plasma piégé ou les courants électriques générant le champ. De telles interactions créent des perturbations dans la magnétosphère.
L’une de ces perturbations était l’ouragan spatial de 2014.
Les auteurs de l’étude ont suggéré que l’interaction entre le champ magnétique terrestre et des morceaux du champ magnétique du Soleil – transmis par le vent solaire – a contribué à créer la tempête.
Habituellement, les champs magnétiques ne se mélangent pas. Mais s’ils se rapprochaient, des parties des champs pourraient être réalignées et même fusionnées, pour former un nouveau modèle d’énergie magnétique. C’est probablement ce qui s’est passé le jour de la tempête spatiale: le flux d’énergie éolienne solaire a formé un nouveau modèle au-dessus du pôle nord magnétique de la Terre.
La tempête a agi comme un canal de l’espace vers l’atmosphère terrestre, dirigeant certains électrons à travers le bouclier de la planète.
Les auteurs de l’étude ont déclaré que cette pluie de particules aurait pu faire des ravages sur nos communications radio haute fréquence, nos systèmes de détection radar ou notre technologie satellitaire. En effet, les particules solaires chargées qui fuient à travers le champ magnétique terrestre peuvent provoquer des dysfonctionnements de l’ordinateur et des circuits des satellites et de la Station spatiale internationale. Heureusement, dans ce cas, aucun problème n’a été constaté.
D’autres planètes peuvent également avoir des ouragans spatiaux
Une illustration du champ magnétique de Jupiter, une partie d’une exposition de planétarium à l’American Natural History Museum « Worlds Beyond Earth ».
Eileen Woodward / Business Insider
La Terre n’est pas la seule planète à avoir connu des ouragans – des conditions météorologiques similaires se produisent sur Mars, Saturne et Jupiter. Mais c’est la première fois que des scientifiques détectent une tornade dans la haute atmosphère de n’importe quelle planète du système solaire.
Lockwood a déclaré qu’il pensait que toute planète ou lune avec une magnétosphère pourrait être touchée par un ouragan spatial. Toutes les planètes de notre système solaire, à l’exception de Vénus et de Mars, ont ces planètes.
« Les plasmas et les champs magnétiques dans l’atmosphère des planètes sont présents dans tout l’univers, de sorte que les résultats indiquent que les ouragans spatiaux devraient être un phénomène répandu », a-t-il déclaré.