C’est une découverte qui aura sans aucun doute un impact sur la façon dont nous étudions le comportement de la Terre. Dans une nouvelle étude parue dans la prestigieuse revue scientifique Nature, une équipe de chercheurs dirigée par l’astronome Glyn Collinson du Goddard Space Flight Center de la NASA rapporte un exploit sans précédent. Ils ont réussi à mesurer ce que l’on appelle le « champ ambipolaire » terrestre. Découvert pour la première fois dans les années 60 par des satellites artificiels, ce champ d’énergie invisible a toujours intrigué les scientifiques. Désormais, il ne constitue donc plus un mystère.
Un champ électrostatique qui cherche à maintenir une charge neutre
Le champ ambipolaire consiste en un flux constant de particules chargées électriquement qui se déplace dans l’espace au-dessus des régions polaires de la Terre. Il se trouve à environ 250 km au-dessus de nos têtes, dans l’ionosphère. Dans cette zone, le rayonnement ultraviolet et solaire extrême ionise les atomes atmosphériques. Cela a pour effet de briser les électrons chargés négativement, tandis que l’atome est transformé en un ion chargé positivement. Contrairement aux ions, plus lourds, qui ont tendance à rejoindre la surface, les électrons s’envolent dans l’espace. L’environnement plasmatique interfère sur ce mécanisme en équilibrant la charge. Il se crée en conséquence un champ électrostatique dont le rôle est de maintenir les particules négatives et positives ensemble.
Une mission plutôt courte, mais importante
Malgré sa faible intensité, ce champ énergétique qui évolue en sens inverse dans l’ionosphère a une influence importante sur le comportement de l’atmosphère terrestre. Pour le mesurer, Glyn Collinson et ses collègues ont créé un nouvel instrument adapté aux champs électriques de faible intensité. L’appareil a ensuite été installé à bord de la fusée Endurance dont le lancement s’est déroulé depuis Svalbard, en Norvège, en mai 2022. L’engin a survolé la région des vents polaires jusqu’à une altitude de 768 km avant d’atterrir près de 20 minutes plus tard dans la mer du Groenland. Certes, la mission a été brève, mais elle a permis de collecter de précieuses données sur ce qu’il se passe au niveau de l’ionosphère.
Un élément fondamental
Les chercheurs ont effectivement mesuré une différence de potentiel de 0,55 volt dans la région où le champ ambipolaire terrestre est censé évoluer. « Un demi-volt, ce n’est presque rien, c’est à peu près aussi puissant qu’une pile de montre […] Mais c’est juste assez pour expliquer le vent polaire », a expliqué Glyn Collinson. Il s’avère que ce champ électrique augmente la force exercée sur les ions hydrogènes de plus de dix fois la force gravitationnelle et les projette dans l’espace à une vitesse supersonique, créant le vent polaire.
Les ions d’oxygène, qui sont plus lourds, sont également soulevés plus haut, élargissant l’ionosphère d’environ 271 %. « Ce champ est un élément fondamental dans le fonctionnement de la Terre », a ajouté l’astronome. Plus d’infos : nature.com. Notre planète possède encore bien des secrets à découvrir, que pensez-vous de cette étude ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
