Pour la toute première fois, une équipe a observé le transfert d’énergie d’électrons résonnants vers des ondes en mode sifflement dans l’espace. Grâce à cela, les chercheurs ont une preuve directe de la croissance efficace qu’a prédit la théorie de la croissance non linéaire des ondes. Les résultats ont le potentiel de nous aider à mieux comprendre la physique du plasma spatial, de même que pour la météorologie spatiale.
Le groupe se compose notamment du professeur adjoint Naritoshi Kitamura et du professeur Yoshizumi Miyoshi de l’Institute for Space-Earth Environmental (ISEE) de l’Université de Nagoya. Les autres membres viennent de diverses universités du pays et de la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).
Les résultats ont été publiés dans un article dans la revue Nature Communications.
L’espoir d’une meilleure protection contre la météo spatiale
Généralement, lorsque l’on pense à l’espace extra-atmosphérique, on le considère comme un vide. Ce qui est faux puisque ce « vide » est rempli de particules chargées. Cependant, la densité des particules chargées y est si faible qu’elles s’entrechoquent rarement. Cela est valable dans tout l’espace, sauf dans les environs des objets célestes, dont les étoiles, les planètes et les lunes.
Autour de notre planète, ces interactions entre particules chargées génèrent des ondes. Les ondes électromagnétiques en mode sifflement en font partie. Ces ondes dispersent et accélèrent certaines des particules chargées. En fait, les aurores polaires diffuses sont les effets d’une interaction entre les ondes et les électrons.
L’étude de ces interactions devrait aider les scientifiques à anticiper les variations d’intensité des particules hautement énergétiques. Grâce à cela, les scientifiques pourraient offrir une meilleure protection aux astronautes et aux satellites contre les effets les plus graves de la météo spatiale.
Une grande première pour la communauté de la physique
Pour cette étude, l’équipe a exploité les informations recueillies par des spectromètres d’électrons à basse énergie. Ils sont appelés Fast Plasma Investigation-Dual Electron Spectrometers. Ils se trouvent à bord du vaisseau spatial Magnetospheric Multiscale de la NASA. Avec cette même technologie, les chercheurs ont pareillement analysé les interactions entre les électrons et les ondes en mode sifflement.
Le groupe a notamment appliqué une méthode qui consiste à utiliser un analyseur d’interaction onde-particule. Il a ainsi pu directement détecter en temps réel le transfert d’énergie provenant des électrons résonnant vers les ondes en mode sifflement.
« C’est la première fois que quelqu’un observe directement la croissance efficace des ondes dans l’espace pour l’interaction onde-particule entre les électrons et les ondes en mode sifflement. »
Naritoshi Kitamura
SOURCE : SCITECHDAILY