De gigantesques cordes magnétiques entre le Soleil et la Terre

Lancés il y a huit mois, les cinq satellites de la constellationconstellation ThemisThemis (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) confirment une hypothèse émise il y a quelque temps déjà. Elle n'avait pu être vérifiée car il faut combiner les observations de plusieurs satellites pour donner une image tridimensionnelle d'une telle structure.

La série d'observations a débuté le 23 mars 2007 lorsqu'un orage magnétique a éclaté au-dessus de l'Alaska, produisant des aurores particulièrement vives durant plus de deux heures et demie. Tandis qu'un réseau de caméras automatiques photographiaient l'évènement depuis le sol, les cinq satellites Themis mesuraient les flux de particules correspondants.

« L'orage magnétique s'est comporté de façon tout à fait imprévisible, déclare Vassilis Angelopoulos, responsable dela mission à l'université de Californie (Los Angeles). Les aurores ont augmenté en intensité à l'ouest deux fois plus rapidement qu'on ne l'aurait cru possible, franchissant 15 degrés de longitude en moins d'une minute. L'orage a traversé un fuseaufuseau entier en 60 secondes. »

Les images prises depuis le sol ainsi que par le satellite Polar de la NasaNasa (qui participe au programme Themis) ont montré une série de pulsations qui se succédaient en staccato durant environ 10 minutes. L'équipe d'Angelopoulos a été particulièrement impressionnée par l'évènement, dont l'énergieénergie totale mise en jeu durant ces deux heures a été évaluée à cinq cent mille milliards de joulesjoules, une valeur phénoménale qui correspond à l'énergie dégagée durant un séisme de 5,5 degrés sur l'échelle de Richter.

« Les satellites ont ainsi mis en évidence l'existence de cordes magnétiques connectant les couches supérieures de l'atmosphère terrestre au SoleilSoleil, déclare David Sibeck, un des scientifiques du projet Themis au Goddard Flight Center de la Nasa. Nous estimons que les particules de vent solairevent solaire circulent le long de ces cordes, alimentant en énergie les orages magnétiques et les aurores ».

Une corde magnétique est un enchevêtrement de champs magnétiqueschamps magnétiques entrelacés comme une corde de chanvre. Ces structures apparaissent puis se démêlent en quelques minutes, mais cette existence furtive suffit à canaliser une quantité d'énergie phénoménale.

La première corde magnétique a été réellement observée par Themis le 20 mai 2007 dans la magnétopausemagnétopause, soit à 70.000 kilomètres de la TerreTerre. A cette altitude, le vent solaire heurte le champ magnétique terrestrechamp magnétique terrestre, créant un point d'équilibre mais aussi de très grandes tensions, comme deux joueurs de Sumo de force équivalente s'arc-boutant l'un contre l'autre. Selon Sibeck, la corde s'est formée puis s'est démêlée en quelques minutes, fournissant un bref mais important conduit pour l'énergie éolienneénergie éolienne solaire.

Themis a aussi observé une série de petites explosions au niveau de l'onde de choc située en avant de la Terre. « C'est à cet endroit que le vent solaire entre d'abord en contact avec le champ magnétique terrestre, et quelquefois une brusque décharge frappe cette zone, ce qui provoque une explosion », annonce Sibeck.

Situés en orbiteorbite équatoriale et échelonnés selon un alignement radial sur des distances de 8 à 30 rayons terrestres, les cinq satellites Themis sont principalement équipés d'instruments destinés à détecter ionsions, électronsélectrons ainsi que le rayonnement électromagnétique dans l'espace circumterrestre. L'objectif principal du projet est d'identifier le lieu de déclenchement et la nature du processus macroscopique (reconnexion ou interruption de courant) responsable des orages magnétiques, et d'en étudier les relations de causalité. De même, le couplage ionosphèreionosphère/magnétosphèremagnétosphère est étudié avec l'appui de moyens d'observation disposés au sol.

Cette mission, prévue pour une duréedurée de deux ans, est coordonnée par une équipe de l'université de Berkeley (Californie).