La planète Mercure a des orages magnétiques, de nouvelles recherches montrent

Le champ magnétique nettement plus faible, la magnétosphère plus petite et l’échelle de temps beaucoup plus rapide des processus autour de Mercure, par rapport à la Terre, permettent aux particules chargées de s’échapper plus efficacement de sa magnétosphère grâce à l’ombrage de la magnétopause et au bombardement direct de la surface. Une nouvelle analyse des données du vaisseau spatial MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging) de la NASA prouve que, malgré ces différences substantielles, un courant annulaire bifurqué – un champ de particules chargées en forme de beignet circulant latéralement autour de la planète et excluant les pôles – peut se former dans la magnétosphère de Mercure et initier des orages magnétiques sous l’effet d’un fort vent solaire.

Cette image couleur de Mercure a été générée à partir de trois images MESSENGER prises à travers des filtres sensibles à la lumière dans différentes longueurs d’onde. Crédit image : NASA / Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins / Carnegie Institution de Washington.

La magnétosphère de Mercure a été découverte par le vaisseau spatial Mariner 10 de la NASA dans les années 1970. Il a un champ dipolaire intrinsèque avec un décalage vers le nord et un petit moment magnétique.

Les observations récentes de MESSENGER ont confirmé que la magnétosphère de Mercure ressemble à celle de la Terre sous de nombreux aspects, tels que les structures magnétosphériques (par exemple, magnétoqueue, manteau de plasma et cuspide polaire), les processus dynamiques magnétosphériques et les structures magnétiques (par exemple, les fronts de dipolarisation et les cordes de flux).

Cependant, sur place les mesures permettant de démontrer directement l’existence du courant annulaire de Mercure – un courant électrique magnétosphérique principalement transporté par des ions piégés dans une magnétosphère planétaire – manquaient.

“La confirmation des orages géomagnétiques sur Mercure résulte de recherches rendues possibles par une coïncidence fortuite – une série d’éjections de masse coronale du Soleil du 8 au 18 avril 2015 et la fin de la sonde spatiale MESSENGER de la NASA, qui a été lancée en 2004 et s’est écrasée sur la surface de la planète le 30 avril 2015, à la fin prévue de sa mission », ont déclaré le chercheur planétaire de l’Université de Pékin Jiutong Zhao et ses collègues.

L’éjection de masse coronale du 14 avril 2015 a comprimé le courant annulaire de Mercure du côté orienté vers le Soleil et a augmenté l’énergie du courant.

L’analyse des données de MESSENGER a révélé la présence d’une intensification du courant annulaire indispensable au déclenchement des orages magnétiques.

“L’intensification soudaine d’un courant annulaire provoque la phase principale d’un orage magnétique”, a déclaré le professeur Hui Zhang, physicien spatial à l’Institut géophysique de l’Université d’Alaska Fairbanks.

Mais cela ne signifie pas que Mercure a des expositions aurorales comme celles de la Terre.

Sur Terre, les tempêtes produisent des aurores boréales lorsque les particules du vent solaire interagissent avec les particules de l’atmosphère.

Sur Mercure, cependant, les particules de vent solaire ne rencontrent pas d’atmosphère.

Au lieu de cela, ils atteignent la surface sans entrave et ne peuvent donc être visibles que par un examen aux rayons X et gamma.

Les résultats de l’équipe montrent que les orages magnétiques sont potentiellement une caractéristique commune des planètes magnétisées.

“Nos résultats obtenus de MESSENGER fournissent un autre aperçu fascinant de la place de Mercure dans l’évolution du système solaire suite à la découverte de son champ magnétique planétaire intrinsèque”, ont déclaré les auteurs.

Les résultats apparaissent dans deux articles de la revue Science Chine Sciences technologiques et la revue Communication Nature.

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Q.Zong et al. Orages magnétiques dans la magnétosphère de Mercure. Sci. Chine Technol. SCI, publié en ligne le 18 février 2022 ; est ce que je: 10.1007 / s11431-022-2009-8

JT. Zhao et al. 2022. Preuve observationnelle du courant annulaire dans la magnétosphère de Mercure. Nat Commun 13, 924 ; est ce que je: 10.1038 / s41467-022-28521-3

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