La mission MMS (Magnetospheric Multiscale) de la NASA, composée de quatre satellites identiques volant en formation, scrute en permanence les interactions entre le champ magnétique terrestre et le vent solaire. Ces engins spatiaux étudient plus particulièrement le phénomène de reconnexion magnétique, un processus où les lignes de
champ magnétique se brisent puis se réarrangent brutalement.
Cette mission a permis d'observer pour la première un rebroussement magnétique dans la magnétosphère terrestre.
Les quatre satellites de la mission MMS étudiant le champ magnétique terrestre
Crédit: NASA/GSFC
L'analyse détaillée des données a révélé que cette structure particulière, appelée "switchback" ou rebroussement magnétique, se compose d'un mélange de
plasma provenant à la fois du
vent solaire et de la magnétosphère terrestre. Le plasma est un
état de la matière où les
atomes sont séparés en électrons et ions chargés électriquement,
formant un gaz conducteur. Ce mélange crée une perturbation qui tourne brièvement avant de revenir à sa position initiale, laissant cette signature caractéristique en forme de zigzag dans les lignes de champ magnétique.
Les chercheurs E. O. McDougall et M. R. Argall, dont l'étude a été publiée dans le
Journal of Geophysical Research: Space Physics, estiment que ce rebroussement magnétique s'est formé lorsque les lignes de champ magnétique du vent solaire ont subi une reconnexion avec une partie du champ magnétique terrestre. Ce processus violent libère d'énormes quantités d'
énergie et modifie la configuration des champs magnétiques environnants, créant ces structures transitoires mais très reconnaissables.
Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre les phénomènes météorologiques spatiaux. La présence de ces rebroussements magnétiques près de la Terre signifie que le mélange entre le plasma solaire et le plasma terrestre est plus complexe qu'on ne le pensait. Ces interactions peuvent déclencher des orages géomagnétiques qui affectent les satellites, les réseaux électriques et créent les aurores polaires.
L'étude de ces phénomènes à proximité de la Terre offre un avantage considérable: les scientifiques peuvent désormais analyser les rebroussements magnétiques sans avoir à envoyer des sondes dans la couronne solaire, une région extrêmement hostile où les températures atteignent le million de degrés. Cette proximité permet des
observations plus fréquentes et plus détaillées, accélérant ainsi notre compréhension des processus fondamentaux qui régissent l'
interaction entre les étoiles et leurs planètes.