Grâce à des mesures électroniques sophistiquées, la NASA a révélé les secrets les plus intéressants des aurores boréales. Les voici.
Les électrons énergétiques qui donnent naissance aux aurores boréales ont une structure dynamique qui n’était pas encore entièrement comprise par les scientifiques. Une grande partie de ce que nous savons sur ces électrons provient d’instruments qui présentent d’importantes limites. Pour les surmonter, la NASA développe des instruments qui amélioreront nos capacités à mesurer les aurores boréales, révélant ainsi une multitude de nouvelles informations sur la physique extraordinaire qui se déroule au sein de ce phénomène.
La physique des aurores boréales, expliquée
Les particules provenant du Soleil entrent en collision avec le champ magnétique terrestre. Ces particules chargées descendent en spirale vers les pôles magnétiques, donnant naissance aux « aurores boréales et australes ». Les instruments électroniques typiques s’appuient sur une technique appelée déviation électrostatique, qui nécessite de modifier une tension pour sélectionner différentes énergies des électrons à mesurer. Ces instruments ont été utilisés dans de nombreuses missions spatiales différentes et ont fourni presque toutes les mesures d’électrons in situ effectuées dans l’Aurora. Ils fonctionnent très bien lors de l’observation sur des échelles de temps de quelques secondes ou même jusqu’à environ un dixième de seconde, mais ne peuvent fondamentalement pas observer sur des échelles de temps plus petites (millisecondes) en raison du temps nécessaire pour traverser les tensions.
Observations de l’aurore
Les observations optiques des aurores au sol au sol ont montré qu’il peut y avoir des variations spatiales et temporelles rapides qui dépassent les capacités d’observation des instruments électroniques traditionnels. Par conséquent, des membres du laboratoire de géophysique du Goddard Space Flight Center de la NASA ont développé un instrument appelé spectromètre d’électrons à précipitation aiguë (APES), capable de mesurer la précipitation d’électrons dans les aurores. à raison d’une milliseconde. APES utilise un champ magnétique puissant à l’intérieur de l’instrument pour séparer les électrons de différentes énergies dans différentes régions spatiales du détecteur. Cette méthode permet à l’instrument de mesurer simultanément tout le spectre énergétique des électrons à très grande vitesse (toutes les 1 ms).
Source
