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Des formes étranges ont été observées dans la haute atmosphère terrestre

Des bandes de plasma sont créées dans l'atmosphère terrestre. (Studio de visualisation scientifique de la NASA)

Des scientifiques de la NASA ont découvert une sorte de soupe de formes étranges dans l’ionosphère, la partie de l’atmosphère terrestre qui se trouve à environ 48-965 kilomètres au-dessus de nos têtes, et cette découverte pourrait contribuer à améliorer les prévisions de météorologie spatiale et les communications radio.

Des formes de ce type ont déjà été détectées, mais l’instrument d’imagerie GOLD (Global-scale Observations of the Limb and Disk) utilisé ici nous permet de les observer au mieux jusqu’à présent, révélant d’étranges formes en X et en C apparaissant à des moments inattendus et dans des endroits surprenants.

L’ionosphère se charge électriquement au cours de la journée lorsque la lumière du soleil la frappe, ce qui crée des bandes de plasma de particules chargées qui sont encore influencées par le champ magnétique de la Terre. Les crêtes et les bulles de plasma forment les formes observées aujourd’hui.

L’une des formes X observées par les scientifiques. (Laskar et al., The Journal of Geophysical Research : Space Physics, 2024)

Des études antérieures ont montré que les crêtes convergentes formaient un X après les tempêtes solaires et les grandes éruptions volcaniques, mais les données de cette nouvelle étude révèlent qu’elles peuvent également se former pendant les périodes dites « calmes », ce qui laisse supposer que des facteurs plus localisés sont en jeu.

Les modèles informatiques suggèrent que des conditions atmosphériques plus basses pourraient tirer le plasma vers le bas.

« Les rapports antérieurs sur les fusions ne faisaient état que de conditions géomagnétiques perturbées », explique Fazlul Laskar, physicien spécialiste de l’ionosphère à l’université du Colorado.

« Il s’agit d’une caractéristique inattendue dans des conditions de calme géomagnétique.

L’apparition de bulles en forme de C et de C inversé dans le plasma est une autre découverte qui laisse les scientifiques perplexes. On pense que ces formes sont créées par les vents sur Terre, tout comme la direction du vent peut influencer la façon dont un arbre s’incline.

Les images de la mission GOLD de la NASA montrent des bulles de plasma en forme de C et en forme de C inversé apparaissant à proximité les unes des autres dans l’ionosphère. (D. Karan et al., The Journal of Geophysical Research : Space Physics, 2023)

Cependant, GOLD a observé que ces C se formaient étonnamment près les uns des autres – parfois à une distance de 634 kilomètres (400 miles) – ce qui indique à nouveau que des facteurs plus localisés sont impliqués, qu’il s’agisse d’un cisaillement de vent, d’une tornade ou d’autre chose.

Pour l’instant, les regroupements serrés de formes en C semblent relativement rares, puisque GOLD n’en a observé que deux jusqu’à présent. Cependant, les chercheurs souhaitent les étudier plus avant et découvrir ce qui les provoque dans l’ionosphère.

« À une telle distance, ces deux bulles de plasma de forme opposée n’avaient jamais été imaginées ni imagées », explique Deepak Karan, physicien spécialiste de l’ionosphère à l’université du Colorado.

Le plasma de l’ionosphère est essentiel pour que les ondes radio puissent parcourir de longues distances, et les découvertes dans ce domaine nous permettent de mieux comprendre le fonctionnement de la radio et du GPS.

Les perturbations de l’ionosphère telles que celles observées ici pourraient avoir un impact sur d’importantes infrastructures de communication et de navigation.

Cette étude et les données GOLD nous donnent un autre exemple de la façon dont l’amélioration de la technologie et les innovations dans la recherche scientifique nous aident à mieux comprendre la Terre et l’Univers qui l’entoure, même s’ils changent et évoluent constamment.

« Le fait que nous ayons des bulles de formes très différentes si proches les unes des autres nous indique que la dynamique de l’atmosphère est plus complexe que prévu », déclare l’astrophysicien Jeffrey Klenzing du Goddard Space Flight Center de la NASA, qui n’a pas été directement impliqué dans l’étude.

La recherche a été publiée dans le Journal of Geophysical Research : Space Physics.

Des bandes de plasma sont créées dans l’atmosphère terrestre. (Studio de visualisation scientifique de la NASA)

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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