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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11029
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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 Posté le: Sam 10 Fév 2007 11:18 pm Sujet du message: Circuits électriques des lumières polaires |
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Salut a tous
Des circuits électriques géants actionnent le magique spectacle lumineux des aurores, formant des arcs dans les régions de hautes latitudes comme la Scandinavie.
De nouveaux résultats obtenues grâce aux satellites Cluster de l'ESA fournissent une nouvelle idée de l'origine des différences entre les deux types de circuits électriques actuellement connus pour être associés aux arcs auroraux.
Les mécanismes profonds qui régissent la création des belles aurores, ou lumières polaires, ont été le sujet d'études qui maintiennent les scientifiques solaires et du plasma occupés depuis des années.
Alors que les premières fusées et les observations terrestres ont déjà fourni quelques indices importants pour la compréhension de ces phénomènes, les vraies percées dans notre connaissance ont commencé par les satellites dédiés aux aurores, tels que S3-3, Dynamics Explorer, Viking, Freja et FAST, et sont maintenant arrivés à pleine maturité avec la mission Cluster.
Le processus de base produisant des aurores est semblable à ce qui se produit dans un vieux tube de TV. Dans le tube TV, les électrons accélérés frappent l'écran et font que son phosphore luit;
les électrons dans l'atmosphère sont accélérés dans une "région d'accélération" située entre environ 5.000 et 8.000 kilomètres d'altitude, et se précipitent en bas vers l'ionosphère de la Terre - une région de l'atmosphère supérieure.
Ici, ils se brisent en atomes et molécules ionosphériques, transfèrent vers eux une partie de leur énergie et ainsi les font luire, en créant des aurores.
Il est aujourd'hui bien établi que les champs électriques presque statiques, parallèles aux champs magnétiques de la Terre, jouent un rôle important dans l'accélération des électrons qui font briller les aurores.
Les circuits électriques auroraux dans l'espace proche de la Terre impliquent des structures "potentiellement électriques" presque statiques par lesquelles des électrons et les ions sont accélérés dans des directions opposées - vers et loin de l'atmosphère de la Terre - aux latitudes élevées. 
Il a été observé que ces structures potentiellement électriques sont principalement de deux types - symétriques (en forme de U) ou asymétriques (en forme de S).
En 2004, le professeur Göran Marklund du laboratoire d'Alfvén, à l'Institut de Technologie Toyal, Stockholm (Suède), a noté que les structures en forme de U et les structures en forme de S se sont produites habituellement aux frontières entre les régions magnétosphériques avec différentes propriétés.
[img]
Crédit : Jan Curtis, Fairbanks, Alaska
Le premier type (en forme de U) a été trouvé à une frontière de plasma entre ce qu'on nomme la "nappe centrale de plasma", située dans la queue de la magnétosphère aux latitudes équatoriales, et la "couche frontière de la nappe de plasma", un secteur adjacent situé à des latitudes plus élevées.
Le dernier type (en forme de S) a été trouvé à la frontière entre la "couche frontière de la nappe de plasma" et la calotte polaire, plus loin en haut en latitude.
Marklund était alors en condition pour proposer un modèle pour expliquer cette différence.
Le modèle a suggéré que les formes asymétriques et symétriques des structures potentielles, observées aux différentes frontières du plasma, dépendent des conditions spécifiques du plasma (telles que des différences dans la densité du plasma) dans les deux régions entourant la frontière.
Selon les observations de 2001, il a conclu que les conditions du plasma à la frontière des latitudes plus basses (où les structures en U ont été observées) sont en général plus symétriques, alors que celles à la frontière de la calotte polaire (où les structures en forme de S ont été observées) sont plus asymétriques.
Cependant, les nouvelles mesures de Cluster ne semblaient pas conformes à cette image.
Le 01 Mai 2003, un des vaisseaux spatiaux Cluster a croisé l'arc auroral à haute altitude dans la queue de la magnétosphère de la Terre.
Comme prévu, il a détecté la présence d'une structure potentielle symétrique en U en croisant la frontière entre la "nappe centrale de plasma" et la "couche frontière de la nappe de plasma".
Seulement 16 minutes plus tard un deuxième vaisseau spatial Cluster, se déplaçant approximativement le long de la même orbite et croisant la même frontière, a détecté une structure potentielle en forme de S, "typique"' de la frontière de la calotte polaire et donc inattendue dans cette région.
Toutefois, dans l'intervalle de temps de 16 minutes entre le croisement des deux vaisseaux spatiaux, la densité du plasma et les courants et flux associés de particules ont diminué de manière significative dans la couche frontière de la nappe de plasma.
De cette façon cette frontière a fini par devenir ressemblante aux conditions asymétriques typiques de la frontière de la calotte polaire.
Aussi, les scientifiques ont interprété que la "reconfiguration" d'une structure potentielle en forme de U en forme de S, et des circuits électriques associés qui soutiennent les arcs auroraux, révèlent le changement des conditions du plasma des deux côtés de la frontière.
Les résultats représentent un pas en avant important dans la compréhension des circuits électriques auroraux, mais les questions importantes demeurent toujours ouvertes, telles que :
comment le processus qui accélèrent les électrons pour former les aurores est déclenché et maintenu ?
Les mesures de Cluster dans le secteur "d'accélération'' qui seront exécutées en 2008 et 2009 devraient nous aider à le découvrir.
http://www.esa.int/esaCP/SEM0EZN2UXE_index_0.html
amicalement
[/img]
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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