MAGNÉTOSPHÈRES
La population de la magnétosphère terrestre
La magnétosphère est peuplée d'électrons et d'ions qui constituent ce qu'on appelle un plasma. L'origine de ce plasma est double : une partie provient de l'ionosphère, c'est-à-dire de l'atmosphère de la Terre et l'autre provient du vent solaire, c'est-à-dire de l'atmosphère du Soleil. Les protons H+ constituent l'espèce ionique dominante, mais on observe également des ions hélium He+, des ions oxygène O+ certainement d'origine ionosphérique, des ions He++ deux fois ionisés et provenant du vent solaire ainsi que d'autres espèces, le deutérium D+ et l'oxygène deux fois ionisé O++.
La plasmasphère
Plasmasphère et plasmapause
Encyclopædia Universalis France
Le plasma ionosphérique des régions de relativement basse latitude est en équilibre diffusif le long des lignes de force du champ magnétique qui s'éloignent peu de la Terre. Les tubes de force correspondant sont donc remplis d'un plasma ionosphérique relativement dense (plus d'une centaine de particules par centimètre cube) et relativement froid (d'énergie thermique inférieure à 1 électron-volt ou 10 000 K). La plasmasphère n'est pratiquement pas soumise à l'action des phénomènes magnétosphériques ; en un certain sens, elle constitue le prolongement de l'ionosphère et pourrait être considérée comme ne faisant pas vraiment partie de la magnétosphère.
Les particules de la plasmasphère tournent avec le globe terrestre ; la plasmapause, limite externe de la plasmasphère, se traduit par une brusque décroissance de la densité électronique, qui passe d'environ 100 à 1 électron par centimètre cube ; elle correspond à la convection des tubes de plasma vers les frontières de la magnétosphère sous l'action du champ de convection (cf. chap. 3). Les variations de ce champ jouent sur l'extension de la plasmasphère qui est d'autant plus réduite que l'activité magnétosphérique est plus intense.
Le feuillet de plasma
Un feuillet de plasma sépare la moitié nord de la moitié sud de la queue magnétosphérique. Ce feuillet, dont l'énergie thermique est de plusieurs milliers d'électronvolts, est parcouru par un courant transversal qui s'écoule de droite à gauche quand on regarde le Soleil. L'existence de ce courant est cohérente avec la structure du champ magnétique décrite ci-dessus et, plus précisément, avec l'inversion de ce dernier quand on passe du lobe nord au lobe sud de la queue.
Le manteau de plasma
Les flancs de la magnétosphère sont bordés d'une couche de plasma, découverte grâce au satellite H.E.O.S.-2, et à laquelle on a donné le nom suggestif de manteau de plasma. Ce manteau de plasma, dont l'énergie thermique est de l'ordre du millier d'électronvolts, est une population originaire du vent solaire qui pénètre dans la magnétosphère par sa face solaire et sans doute préférentiellement par le cornet polaire.
Les ceintures de Van Allen
Ceintures de Van Allen
Encyclopædia Universalis France
Les toutes premières mesures faites localement dans la magnétosphère au moyen de simples compteurs Geiger ont mis en évidence l'existence d'électrons et de protons d'énergie considérable atteignant plusieurs millions d'électronvolts, qui sont en quelque sorte pris au piège dans les lignes de force du champ magnétique dans des zones qu'on appelle les ceintures de Van Allen, du nom du chercheur qui les a découvertes.
Mouvement des particules piégées
Encyclopædia Universalis France
Ces particules prises au piège accomplissent un mouvement périodique complexe qui peut être décomposé en trois mouvements pseudo-périodiques dont les échelles de temps sont très différentes. Tout d'abord, les particules tournent rapidement autour des lignes de force du champ magnétique. En même temps, elles se déplacent le long de la ligne de force, de telle sorte que leur trajectoire est une hélice. Le pas de cette hélice décroît au fur et à mesure qu'on se rapproche[...]
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Écrit par
- Michel PETIT : ancien membre du bureau du GIEC, ancien directeur de l'Institut national d'astronomie et de géophysique
Classification
Médias
Aurore polaire
George Lepp/ Getty Images
Aurore australe
NASA
Lignes de forces du champ magnétique terrestre
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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AÉRONOMIE
- Écrit par Gaston KOCKARTS
- 4 157 mots
- 11 médias
...de particules chargées dans les régions polaires, le long des lignes de force du champ magnétique. De plus, cette interaction du vent solaire avec la magnétosphère et l'ionosphère crée des champs électriques suffisamment intenses pour faire apparaître un échauffement par effet Joule, dans la thermosphère.... -
ALFVÉN HANNES (1908-1995)
- Écrit par Agnès LECOURTOIS
- 426 mots
L’astrophysicien suédois Hannes Alfvén a reçu le prix Nobel de physique en 1970 pour sa contribution à la physique des plasmas qu'il a fondée, prix qu’il a partagé avec le physicien français Louis Néel (1904-2000).
Né le 30 mai 1908 à Norrköping en Suède, Hannes Alfvén fait ses études...
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ATMOSPHÈRE - La couche atmosphérique terrestre
- Écrit par Jean-Pierre CHALON
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Au-dessus de 1 000 kilomètres d'altitude, et s'étendant jusqu'à la magnétopause qui la sépare de l'espace interplanétaire, se trouve la magnétosphère. Cet espace agit comme un écran qui protège la Terre du « bombardement » de particules ionisées constituant le vent solaire. Elle est peuplée... -
AURORE POLAIRE
- Écrit par Jean-Jacques BERTHELIER
- 5 522 mots
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...prodigieux amènera une meilleure connaissance des aurores et montrera surtout qu'elles ne sont que la signature des phénomènes qui affectent l'ensemble de la magnétosphère et de l' ionosphère terrestres. Il est devenu évident que la coordination des efforts n'est pas seulement nécessaire pour les observations... - Afficher les 20 références
