Événements Explosifs dans la Magnétosphère : Enquête sur une Sous-tempête inhabituelle dans la Queue Magnétique de la Terre

L'illustration montre des lignes de champ magnétique autour de la Terre se reconnectant dans la queue du magnétisme, généralement l'un des premiers signes d'une tempête souterraine. Un projet financé en interne par le Southwest Research Institute étudie la nature des sous-ouragans, notamment un événement de 2017 où la reconnexion semblait se produire sans provoquer de sous-ouragan. Crédit : NASA/Goddard Space Flight Center-Conceptual Image Lab

En utilisant les données de la mission MMS de la NASA, le SwRI explore des événements de sous-orages inhabituels dans la queue du magnétisme de la Terre pour mieux comprendre la reconnexion magnétique et ses effets sur la magnétosphère mondiale.

Le Southwest Research Institute (SwRI) étudie un événement inhabituel dans la queue du magnétisme de la Terre, l'extension allongée de la magnétosphère de la planète s'éloignant du Soleil. Les scientifiques du SwRI examinent la nature des sous-orages, des perturbations éphémères dans la queue du magnétisme qui libèrent de l'énergie et provoquent souvent des aurores boréales, en utilisant les données de la mission Magnetospheric Multiscale (MMS) de la NASA.

Depuis leur lancement en 2015, les engins spatiaux MMS ont effectué des relevés de la magnétopause, la frontière entre la magnétosphère et le plasma environnant, à la recherche de signes de reconnexion magnétique, qui se produit lorsque les lignes de champ magnétique convergent, se brisent et se reconnectent, convertissant explosivement l'énergie magnétique en chaleur et en énergie cinétique. En 2017, le MMS a observé des signes de reconnexion magnétique dans la queue du magnétisme mais pas les signes normaux d'un sous-orage qui accompagnent la reconnexion, tels que des courants électriques forts et des perturbations dans le champ magnétique.

Illustration des quatre engins spatiaux MMS en orbite dans le champ magnétique de la Terre. Crédit : NASA

"Nous voulons voir comment la physique locale observée par le MMS affecte l'ensemble de la magnétosphère mondiale", a déclaré le Dr Andy Marshall, chercheur postdoctoral à l'Institut de recherche du Sud-Ouest. "En comparant cet événement à des sous-ouragans plus typiques, nous nous efforçons d'améliorer notre compréhension de ce qui cause un sous-orage et de la relation entre les sous-ouragans et la reconnexion."

Au cours du projet d'un an, le SwRI comparera les mesures in situ du MMS de la reconnexion affectant les champs locaux et les particules aux reconstructions de la magnétosphère mondiale créées par le Community Coordinated Modeling Center de la NASA's Goddard Space Flight Center en utilisant le Space Weather Modeling Framework de l'Université du Michigan.

"Il est possible qu'il existe des différences significatives entre les modèles de convection de la queue du magnétisme mondial pour les sous-ouragans et la reconnexion de la queue non-sous-orage", a déclaré Marshall. "Nous n'avons pas examiné le mouvement des lignes de champ magnétique à l'échelle mondiale, il se pourrait donc que ce sous-orage inhabituel ait été un événement très localisé que le MMS a pu observer. Sinon, cela pourrait remodeler notre compréhension de la relation entre la reconnexion du côté de la queue et les sous-ouragans."

Le MMS est la quatrième mission du Solar Terrestrial Probes Program de la NASA. Le Goddard Space Flight Center a construit, intégré et testé les quatre engins spatiaux MMS et est responsable de la gestion et des opérations de la mission. Le chercheur principal pour l'équipe scientifique de la suite d'instruments MMS est basé à SwRI à San Antonio. La planification des opérations scientifiques et le commandement des instruments sont effectués au MMS Science Operations Center de l'Université du Colorado's Laboratory for Atmospheric and Space Physics à Boulder.