La magnétosphère terrestre
Le vent solaire influe fortement sur la dynamique de la haute atmosphère des planètes et notamment sur la magnétosphère de la Terre.
1) Notions générales sur la magnétosphère
le champ magnétique terrestre trouve probablement son origine dans les courants électriques qui circulent dans la partie liquide du noyau de fer de notre planète. En première approximation, ce champ pourrait être comparé à celui d'un aimant droit isolé, le pôle nord d'une aiguille aimantée étant attirée par le pôle nord géographique (en fait, l'axe de rotation de la Terre est incliné d'environ 11 degrés par rapport à l'axe du champ magnétique terrestre). De cette observation, on en déduit également que le pôle nord magnétique terrestre est en réalité un pôle de magnétisme « sud » puisqu'il attire le pôle « nord » de l'aiguille de l'aimant.
Mais, la Terre est exposée au vent solaire et celui-ci a une grande influence sur le champ magnétique terrestre.
2) La magnétosphère terrestre
D'une façon générale, la magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans laquelle les phénomènes physiques sont dominés ou organisés par son champ magnétique.
La situation de la magnétosphère dans l'atmosphère terrestre :
La magnétosphère terrestre se situe :
- au-dessus de l'ionosphère. C'est la partie de l'atmosphère qui est ionisée sur toute la surface du globe à partir d'une altitude allant approximativement de 60 km à 1 000 km.
- jusqu'à la magnétopause. C'est la limite de la zone d'influence du champ magnétique terrestre.
- côté jour, le champ magnétique est compressé et s'étend à environ 60 000 km en direction du Soleil. Toutefois, cette distance varie avec la pression du vent solaire. Lors d'une activité solaire intense, lors de ce que les astrophysiciens appellent un orage magnétique (caractérisé par une éjection coronale intense), il a été relevé que la magnétopause se rapprochait de la Terre jusqu'à quelques 26 000 km.
- côté nuit, le champ magnétique s'étire en formant une queue qui s'étend sur plus de 400 000 km.
- les cornets polaires : ce sont deux régions situées dans le prolongement des pôles magnétiques et où la magnétosphère est perméable au vent solaire.
- la couche ou feuillet de plasma : c'est une zone où le champ magnétique est pratiquement nul et où le plasma du vent solaire a tendance à s'accumuler.
La structure de la magnétosphère :
Lorsque les particules du vent solaire atteignent la Terre, la plupart sont déviées par le champ magnétique et s'écoulent tout autour de notre planète. La magnétosphère agit comme un bouclier magnétique et protège la surface terrestre des excès du vent solaire, en permettant aux atomes nécessaires à la vie, comme l'oxygène et l'hydrogène, de rester dans l'environnement de la Terre.
Néanmoins, quand le vent solaire rentre en collision avec la magnétopause, une onde de choc, plus ou moins importante selon l'activité du Soleil, est créée : ceci est lié à la vitesse supersonique du vent solaire, qui varie de 400 à 800 km/s. La pression exercée par le vent solaire est si considérable qu'elle comprime la magnétosphère et la déforme :
Les principales zones de la magnétosphère intervenant dans le phénomène des aurores polaires sont :
Ces zones interviennent dans ce que les astrophysiciens appellent un sous-orage magnétosphérique. Avant d'aborder ce sujet, nous allons vous décrire une expérience à laquelle nous avons pensé pour montrer l'influence du vent solaire sur la magnétosphère.
