Dans l’espace, personne ne peut vous entendre crier car le son ne peut pas se propager dans le vide. Mais si nous convertissons l’activité électromagnétique en son, l’espace devient soudainement très bruyant. Et notre Terre ne fait pas exception à la règle ; plus précisément, dans et autour du champ magnétique généré par le noyau en fusion de la Terre.
Cette barrière, appelée magnétosphère, est considérée comme l’un des ingrédients vitaux d’une planète capable de supporter la vie, car elle nous protège du rayonnement intense du vent solaire. Et plus le vent est fort, plus la magnétosphère chante fort.
Lorsque les particules chargées du vent solaire se dirigent vers la magnétosphère, certaines d’entre elles sont réfléchies vers le Soleil depuis la région de choc située devant le champ magnétique. Ce reflux interagit ensuite avec le vent solaire qui continue d’affluer, générant des instabilités dans le plasma et produisant des ondes magnétoacoustiques.
Les scientifiques sur Terre traduisent ensuite ces ondes magnétoacoustiques en sons – d’étranges gazouillis et sifflements – pour comprendre la dynamique des interactions entre le vent solaire et la magnétosphère.
Aujourd’hui, pour la première fois, le chant de la Terre et du Soleil a été enregistré au cours d’une tempête solaire, lorsque le vent solaire souffle dans l’espace de la façon la plus sauvage et la plus féroce.
Quatre engins spatiaux en orbite autour de la Terre, connus collectivement sous le nom de tempêtes solaires de l’avant-choc – la région en amont de la mission Cluster de la Terre, menée par l’Agence spatiale européenne, ont échantillonné six chocs d’arc, où le vent solaire frappe pour la première fois la magnétosphère de la Terre.
Les fichiers audio de ces ondes électromagnétiques révèlent que les ondes créées dans la magnétosphère par une tempête solaire sont beaucoup plus complexes qu’on ne le pensait auparavant.
“Notre étude révèle que les tempêtes solaires modifient profondément la région des avant-coups”, a déclaré la physicienne Lucile Turc de l’université d’Helsinki en Finlande, qui a dirigé une équipe internationale de chercheurs. “C’est comme si la tempête modifiait l’accord de l’avant-coup”
Comme vous pourrez l’entendre dans la vidéo ci-dessous, la magnétosphère n’est jamais calme. Les particules et les radiations s’écoulent toujours du Soleil, ce qui produit un certain niveau de gazouillis de météo solaire calme.
Lors d’une tempête solaire – lorsqu’une éruption magnétique à grande échelle se produit à la surface du Soleil, envoyant des particules chargées dans l’espace (et, si elle touche la Terre, produisant souvent de très belles aurores) – les choses deviennent beaucoup plus dramatiques.
Par temps calme, la magnétosphère produit des ondes de basse fréquence, dominées par une seule fréquence. Pendant une tempête solaire, la pression du vent solaire poussant la fréquence des ondes devient beaucoup plus élevée. De plus, un certain nombre de ces ondes de fréquence plus élevée se superposent dans un réseau complexe, plutôt qu’une seule fréquence dominante.
“Nous nous attendions toujours à un changement de fréquence, mais pas au niveau de complexité de l’onde”, a noté M. Turc.
Le choc d’arc, entre la magnétosphère et l’avant-choc, constitue une barrière supplémentaire entre les ondes et la Terre, mais nous savons que les ondes ne rebondissent pas vers le Soleil – la pression exercée par le vent solaire est trop forte.
Ces modifications du choc frontal sont plutôt propagées jusqu’à la surface de la Terre en quelques minutes, ou bien elles peuvent déclencher des jets rapides dans le magnétosphère qui provoquent des perturbations géomagnétiques, lesquelles peuvent à leur tour avoir un impact sur les équipements de communication et de navigation ainsi que sur les systèmes électriques
Mme Turc et son équipe tentent maintenant de comprendre comment ces superpositions d’ondes complexes sont générées.
Les recherches ont été publiées dans Geophysical Research Letters.