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Le champ géomagnétique est généré par les mouvements de convection prenant place dans le noyau terrestre. Ce champ magnétique enveloppe la Terre d’un bouclier protecteur contre les rayons cosmiques, et notamment les flux de particules chargées que projette continuellement le Soleil (les vents solaires). Cependant, il existe une zone de faiblesse dans ce champ magnétique, appelée Anomalie de l’Atlantique Sud (SAA), permettant aux particules solaires de s’approcher très près de la planète dans une zone située au-dessus de l’Amérique du Sud et de l’océan Atlantique Sud. Comment les agences spatiales gèrent-elles donc cette anomalie ?

Ces particules peuvent endommager les instruments dans l’espace. Les ingénieurs des agences spatiales n’ont donc pas d’autre choix que de s’adapter à ce « hoquet » du champ magnétique, en éteignant les instruments satellites qui passent par la SAA et en acceptant la perte de certaines données sur les instruments à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Ils surveillent également de près la SAA.

« Même si la SAA est lente, elle subit un changement de morphologie, il est donc également important que nous continuions à l’observer », explique Terry Sabaka, géophysicien à la NASA. Le champ magnétique terrestre est le produit de son noyau externe riche en fer, qui crée le champ lorsqu’il tourbillonne autour du noyau interne. Le champ empêche l’atmosphère terrestre d’être lentement détruite par les vents solaires. Il protège également les équipements électroniques sur Terre de ce même bombardement.

L’Anomalie de l’Atlantique Sud

Normalement, les particules du Soleil sont soit déviées par le champ, soit piégées dans deux zones appelées les ceintures de Van Allen, qui empêchent les particules de s’approcher à moins de 644 kilomètres de la surface de la Terre. Cela offre beaucoup d’espace pour protéger la planète et ses satellites lancés par l’Homme. L’ISS, par exemple, tourne à environ 350 km au-dessus de la surface de la Terre.

scission anomalie magnétique sud atlantique

Les données satellitaires suggèrent que la SAA semble se diviser. Crédits : Division du géomagnétisme, DTU Space.

Mais le champ magnétique s’affaiblit, faisant penser qu’il pourrait être sur le point de s’inverser, échangeant ses pôles nord et sud. Alternativement, il pourrait passer par une phase de faiblesse puis se renforcer à nouveau, comme cela s’est produit dans le passé.

Le point zéro de cet affaiblissement semble être l’anomalie de l’Atlantique Sud, un endroit étrange de faiblesse particulière qui s’étend entre l’Amérique du Sud et l’Afrique. La zone est en train de changer, des recherches récentes suggérant qu’elle développe non pas un, mais deux anomalies séparées.

Sur le même sujet : Champ magnétique terrestre ; comment résiste-t-il aux tempêtes solaires les plus violentes ?

Instruments spatiaux : comment les protéger des vents solaires ?

Les satellites qui traversent la SAA doivent le faire avec de nombreux instruments sensibles éteints. Lorsque l’ISS la traverse, certains des instruments de la station spatiale sont vulnérables aux sursauts magnétiques causés par particules solaires. La mission Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI), par exemple, subit une réinitialisation de l’alimentation environ une fois par mois et perd à chaque fois quelques heures de données. Heureusement, ces événements ne causent aucun dommage au GEDI, selon Bryan Blair.

En utilisant les données de SAMPEX (le Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer), un satellite qui a été lancé en 1992 et a collecté des données jusqu’en 2012, les chercheurs du Goddard ont appris que la SAA dérive légèrement vers l’ouest, résultats publiés dans la revue Space Weather en 2016. L’ESA a lancé un ensemble de satellites connus sous le nom de Swarm en 2013 qui fournissent des observations détaillées du champ magnétique terrestre et des changements dans la SAA.

Ce sont les données des satellites Swarm qui ont montré le développement de deux points de force minimale distincts dans la SAA, laissant entendre que l’anomalie pourrait se diviser en deux zones distinctes. L’analyse de ces données permet aux ingénieurs de concevoir leurs satellites pour résister à la quantité de rayonnement solaire qu’ils rencontreront probablement une fois en orbite. Les chercheurs combinent également les données d’observation avec des modèles de la dynamique centrale de la Terre pour essayer de prédire comment l’anomalie évoluera.

Vidéo de la NASA concernant la SAA :

saa instruments

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