Notes utiles sur la météo spatiale de la Terre

L'état de l'environnement proche de la Terre s'appelle la météo spatiale. Il comprend le vent solaire, le champ magnétique du Soleil, la magnétosphère et l'ionosphère, la partie électriquement conductrice de l'atmosphère terrestre.

Ces parties de l'environnement proche de la Terre interagissent les unes avec les autres et produisent des variations rapides du temps dans l'espace, qui se manifestent par des variations de champ magnétique.

Échelles de météo spatiale:

L’Administration nationale américaine des océans et de l’atmosphère (NOAA) fournit les informations officielles sur la météo spatiale. Ses échelles de météorologie spatiale ont été introduites pour informer de l'état actuel et futur de la météorologie spatiale et de ses effets sur les personnes.

Les échelles, avec des niveaux numérotés similaires à l'échelle de l'ouragan Saffir-Simpson et à l'échelle de la tornade de Fujita qui mentionnent la gravité et les effets possibles, renseignent sur les tempêtes géomagnétiques, les tempêtes de rayonnement solaire et les pannes de radio. Ils montrent comment ceux-ci se produisent et indiquent l'intensité des causes physiques.

Tempêtes magnétiques:

Une période de variation rapide du champ magnétique est appelée un orage magnétique. Les orages magnétiques sont causés par le vent de particules chargées émises par le Soleil à tout moment et qui se dirigent vers l’espace («une éjection coronale de mars»).

Lorsque cette forte rafale de vent solaire frappe la magnétosphère, celle-ci subit une oscillation complexe. Des courants électriques sont ensuite générés dans l'environnement spatial proche de la Terre, ce qui provoque des variations supplémentaires du champ magnétique de la Terre. Il en résulte une tempête magnétique.

Les tempêtes magnétiques se produisent également lorsque le champ magnétique du Soleil et le champ magnétique de la Terre sont directement liés. ' Bien que la liaison se produise rarement, les particules chargées qui se déplacent le long des lignes de champ magnétique pénètrent dans la magnétosphère de la Terre et produisent des courants. Le champ magnétique subit alors des variations en fonction du temps.

Une très grande tempête magnétique se produit lorsque l’éjection coronale en masse du Soleil est émise lorsque les lignes de champ magnétique du Soleil et de la Terre sont directement connectées.

Effets dangereux:

Les tempêtes magnétiques peuvent avoir un impact considérable sur notre infrastructure et nos activités modernes et technologiques. Des effets spatiaux tels que des orages magnétiques peuvent affecter la surface de la Terre car les courants électriques dans un lieu donné peuvent induire de tels courants dans une autre zone. Cela se fait via un champ magnétique (le champ magnétique de la Terre dans ce cas). Leurs effets dangereux spécifiques sont nombreux.

L'ionosphère est chauffée et déformée, ce qui signifie que les communications radio à longue distance qui dépendent de la réflexion subionosphérique peuvent être difficiles, voire même rendues hors de propos. L'expansion ionosphérique peut augmenter la traînée des satellites et il peut devenir difficile de contrôler leurs orbites. Les systèmes de positionnement global qui dépendent de la transmission radio dans l'atmosphère peuvent être gravement affectés. Les astronautes et les pilotes d'altitude seraient exposés à des niveaux de rayonnement élevés. Cela peut entraîner une corrosion des canalisations et une forte augmentation de tension sur les réseaux électriques, susceptible de provoquer des pannes de courant.

Courant d'anneau:

«Courant en anneau» est le nom donné au grand courant électrique qui entoure la Terre au-dessus de son équateur pendant les orages magnétiques. Les particules chargées telles que les ions ou les électrons sont connues pour glisser le long des lignes de champ magnétique ou en spirale les entourant.

Ils changent également d'attachement d'une ligne de champ à une autre tout en faisant le tour du globe. Le mouvement s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre pour les ions positifs et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour les ions négatifs vus de l'extrême nord. Mais lorsque les deux groupes d'ions se déplacent chacun à tout moment dans le sens contraire, un courant électrique est généré et un courant annulaire existe pendant les orages magnétiques.

Aurore:

Aurora est le nom donné à la lueur lumineuse dans la haute atmosphère de la Terre qui est produite par des particules chargées venant directement du Soleil ou descendant de la magnétosphère de la planète. Cette descente est intense lors d'orage magnétique. Principalement des électrons mais également des protons, les particules descendent et bombardent de molécules atmosphériques. Il en résulte une excitation des électrons moléculaires d'oxygène et d'azote.

Les molécules retrouvent leur état d'origine en émettant des photons de lumière qui sont les aurores. Les particules chargées suivent des lignes de champ magnétique orientées vers l'intérieur et l'extérieur de notre planète et de son atmosphère, à proximité des pôles magnétiques. Par conséquent, les aurores apparaissent principalement à haute altitude. L'aurore polaire n'est pas un phénomène rare. L'aurore est typiquement une étrange lueur verdâtre. Cette lueur verdâtre est émise par les molécules d'oxygène.

Magnétosphère de la Terre:

La magnétosphère est une région en forme de comète où les particules chargées (plasma) du vent solaire (un flux continu d'ions et d'électrons s'étalant dans de nombreuses directions à partir de la couche de corona chaude la plus élevée du soleil, à un million de degrés) dominent la Terre. champ magnétique. Ce champ magnétique contrôle le comportement du plasma piégé à l'intérieur.

Il est comprimé du côté du soleil à environ 10 rayons de la Terre; le côté éloigné du soleil est semblable à la queue (du fait que le vent solaire le tire) et s'étend à plus de 100 rayons de la Terre. Il s'étend sur 60 000 km du côté du soleil mais davantage du côté opposé. Sa limite s'appelle la magnétopause, à l'extérieur de laquelle se trouve la région magnétique turbulente connue sous le nom de magnétos-heath.

Ceintures de radiation

La magnétosphère contient les ceintures de radiation de Van Allen de particules chargées. Les ceintures émettent le rayonnement intense qui entoure la Terre. Les particules chargées de haute énergie suivent des chemins quelque peu hélicoïdaux dans le champ magnétique terrestre. La ceinture inférieure contient des électrons et des protons et s'étend de 1000 à 5000 km au-dessus de l'équateur terrestre; la ceinture supérieure contient principalement des électrons et s'étend de 15 000 à 25 000 km au-dessus de l'équateur. Mercure, la Terre et les planètes géantes ont une magnétosphère.