Si vous demandez à Craig Kletzing, les enregistrements font écho au chant des grillons. Pour sa femme, ils ressemblent à un chœur d’oiseaux extraterrestres.
Mais il n’y a pas de vie là où ces sons sont produits, dans le flux éblouissant et dangereux de particules hautement chargées qui entoure notre planète.
Depuis des années, Kletzing surveille les ondes radio qui ondulent dans le vide autour de la Terre. Lorsque les données sont transformées en fichiers sonores, le résultat est une sinistre symphonie cosmique.
“Si vous aviez des oreilles radio… vous entendriez ces ondes dans l’espace”, a déclaré Kletzing, professeur de physique à l’université de l’Iowa.
Bien que l’espace soit un vide, il n’est ni vide ni silencieux.
Juste au-dessus de notre atmosphère, il existe deux ceintures de particules énergétiques provenant du Soleil qui sont piégées par le champ magnétique de la Terre.
Ce phénomène est essentiel pour rendre notre planète vivable ; les électrons et les protons capturés font des allers-retours entre les pôles magnétiques de la Terre au lieu de traverser l’atmosphère pour bombarder la surface.
Mais les zones où résident ces particules, appelées ceintures de Van Allen, restent dangereuses : Les particules piégées constituent une menace pour les satellites et les astronautes de la Station spatiale internationale, et les ceintures jouent un rôle dans la météo spatiale qui peut détruire les réseaux électriques au sol.
Modèle en coupe des ceintures de radiation de Van Allen. Les particules qui peuplent la ceinture proviennent du Soleil. (NASA)
“Il existe de nombreuses raisons pratiques de s’intéresser aux ceintures de Van Allen, a déclaré M. Kletzing.
La physique de cette région violente est fascinante en soi.
Des champs électriques et magnétiques fluctuants sillonnent le nuage de particules chargées, appelé plasma, volant de l’énergie à certaines particules et la donnant à d’autres, les poussant à des vitesses élevées.
En 2012, la NASA a lancé les sondes spatiales Van Allen, deux engins robotisés qui orbitent autour de la Terre et surveillent cette enveloppe de particules chargées.
Les sondes transportent une série d’instruments appelés EMFISIS, abréviation de Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (apparemment, tous les aspirants physiciens et astronomes suivent le cours “Intro to Backronyms ” avant d’obtenir leur doctorat). EMFISIS est conçu pour détecter les ondes radioélectriques qui se propagent autour de la Terre.
“C’est littéralement comme si on tendait un microphone dans l’espace, mais au lieu d’écouter les ondes sonores, on écoute les ondes électromagnétiques”, a expliqué M. Kletzing, chercheur principal du projet EMFISIS.
Les humains ne peuvent pas entendre toute l’activité des ceintures de Van Allen.
Nos oreilles ne répondent qu’aux ondes sonores, que nous percevons par la vibration des molécules qui sont perturbées par les ondes lorsqu’elles se propagent dans l’air. L’espace est sans air – pratiquement dépourvu de matière – et donc sans son.
Mais les ondes électromagnétiques se situent dans la même gamme de fréquences que la partie du spectre sonore qui est audible par l’homme. Il était facile de traduire ces ondes radio en MP3, transformant ainsi les données EMFISIS en une émission radio provenant des cieux.
Une variété d’ondes ressemblait au bruit des sabres laser de la guerre des étoiles. Ces “ondes sifflantes” sont générées par la foudre dans l’atmosphère terrestre, mais s’échappent et rebondissent le long du champ magnétique.
La foudre génère des ondes à plusieurs fréquences, et les ondes les plus rapides (les plus aiguës) atteignent les capteurs juste avant les plus lentes (et les plus graves), d’où la signature de la chute du son qui donne son nom à ces ondes.
Lorsque les ondes se propagent à travers la plasmasphère – la coquille de plasma à relativement faible énergie qui entoure la Terre juste au-dessus de l’atmosphère – elles génèrent ce que l’on appelle un sifflement plasmasphérique.
Au-delà de la plasmasphère, où le plasma est plus chaud, les électrons sont poussés dans des explosions générées par les lignes enchevêtrées du champ magnétique terrestre.
Lorsque les particules du Soleil sont poussées vers le côté nuit de la Terre, les particules de plus faible énergie créent les ondes “chorus” qui, selon la femme de Kletzing, ressemblent à des oiseaux extraterrestres.
il y a un côté de moi qui l’écoute et qui dit “Wow, quelles formes d’ondes intéressantes”, a déclaré Kletzing.
“Mais il y a aussi une partie qui ne fait qu’écouter, et il y a une sorte d’étonnement à un certain niveau que l’Univers produise des choses que l’on reconnaît : des oiseaux, et en arrière-plan, cela me semble… comme le chant des grillons.”
Les sons semblables à ceux des grillons sont fascinants pour Kletzing, et pas seulement parce qu’ils évoquent une langoureuse soirée d’été.
Ces sons suggèrent qu’il pourrait y avoir de plus petites ondes dans l’espace qui déclenchent les plus grandes – ce que Kletzing n’a jamais remarqué lorsqu’il se contentait de regarder les données sur un écran d’ordinateur.
“Il y a là des petits bouts de choses que notre oreille peut en quelque sorte repérer… et que l’œil sur un graphique ne fait pas de la même manière”, a déclaré M. Kletzing.