Milieu interplanétaire - Définition et Explications

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Le milieu interplanétaire est la matière diffuse qui constitue l'espace du système solaire et à travers laquelle se déplacent les objets et les véhicules spatiaux.

Caractéristiques physiques

Si on sait depuis longtemps que le milieu interplanétaire (Le milieu interplanétaire est la matière diffuse qui constitue l'espace du système solaire et à...) contient de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...), ses autres composantes n'étaient pas bien connues jusqu'à l'ère spatiale. Depuis que des sondes spatiales l'ont traversé, les caractéristiques du milieu interplanétaire sont mieux connues. Il est constitué :

  • d'une composante solide, poussières provenant de la nébuleuse solaire (La nébuleuse solaire est le nuage de gaz (ou disque d'accrétion) à partir duquel notre système...) originelle ainsi que de la désagrégation des comètes.
  • d'une composante gazeuse et ionisée, connue sous le nom de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) solaire : il s'agit d'un plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées...) en expansion continue depuis la couronne du Soleil. Au delà de six rayons solaires, sa vitesse (On distingue :) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) atteint environ 400 km/s.
  • d'une composante de rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique...), photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction...) provenant du Soleil.
  • d'une composante magnétique, provenant principalement du champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) du Soleil.

En outre, quelques particules fortement énergétiques peuplent le milieu interplanétaire sous la forme de rayons cosmiques. Certaines sont d'origine solaire. Les plus énergétiques proviennent de l'extérieur du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) et leur origine est encore mal comprise.

Dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...)

La limite du système solaire est formée par la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux...) entre le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) du vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont...) et le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre...), l'endroit où la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) due au premier devient plus faible que celle due au deuxième. On pense que cette limite, connue sous le nom d'héliopause (En astronomie, l'héliopause est la limite où le vent solaire du Soleil est...), est située entre 100 et 160 ua du Soleil. Le milieu interplanétaire remplit ainsi un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) plus ou moins sphérique contenu dans l'héliopause appelé l'héliosphère (L'héliosphère est une zone en forme de bulle allongée dans l'espace, engendrée...)

Propagation des ondes (La propagation des ondes est un domaine de la physique s'intéressant aux déplacements des ondes...) électromagnétiques

Les ondes électromagnétiques dont la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) est inférieure à la fréquence locale du plasma sont absorbées.

La fréquence de coupure est proportionnelle à l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...) du carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses...) de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) électronique. Elle se situe aux environs de 20 kHz au voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la...) de la Terre ; ainsi, aucune onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...) de fréquence inférieure ne peut parvenir à notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...).

L'influence du milieu interplanétaire devient totalement négligeable au-delà de 100 MHz. Cette grande transparence (Un matériau ou un objet est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la...) permet l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) astronomique des astres sur la plus grande partie du spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement...).

Interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) avec les planètes

L'interaction entre le milieu interplanétaire et les planètes dépend de leur champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique :

  • Les planètes possédant leur propre champ magnétique (comme la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) ou Jupiter) sont entourées d'une magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes...) où ce champ est plus important que le champ magnétique solaire. Le flux du vent solaire y est dévié autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de la magnétosphère. Une petite partie peut cependant la traverser, provoquant des aurores et remplissant les ceintures de Van Allen avec des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) ionisés.
  • Les planètes sans champ magnétique (comme la Lune) sont directement impactées par le vent solaire. En conséquence, le régolithe lunaire (Pour les homonymes, voir Pierrot lunaire, une œuvre de musique vocale d'Arnold Schönberg.) a accumulé ce genre de particules pendant des milliards d'années. Les particules les plus puissantes provoque en outre l'émission par la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...) d'une radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...) très faible dans les rayons X.

Phénomènes observables

Le milieu interplanétaire est responsable de la lumière zodiacale (La lumière zodiacale est une faible lueur triangulaire qui peut être perçue sur le ciel nocturne...), une bande faiblement lumineuse qui peut être perçue au lever et au coucher du Soleil, le long de l'écliptique (L'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du...). Elle est causée par la dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un...) de la lumière du Soleil par des particules de poussières du milieu interplanétaire situées entre la Terre et le Soleil.

Le gegenschein (Le gegenschein (de l'allemand pour "lueur opposée") ou lueur anti-solaire est une lueur faiblement...) est un phénomène similaire, situé dans la direction opposée à celle du Soleil. Moins lumineux que la lumière zodiacale, il est causé par la reflection de la lumière du Soleil par des particules de poussières situées au-delà de l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite...).

L'interaction entre le vent solaire, le champ magnétique terrestre (La Terre possède un champ magnétique produit par les déplacements de son noyau externe –...) et la haute atmosphère de la Terre (L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse entourant la Terre solide. L'atmosphère sèche est...) provoque les aurores polaires. D'autres planètes possédant un champ magnétique important, comme Jupiter, possédent des aurores polaires.

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