Mercure a des orages magnétiques

Les recherches menées par des scientifiques aux États-Unis, au Canada et en Chine comprennent les travaux de Hui Zhang, professeur de physique spatiale à l’Institut géophysique Fairbanks de l’Université d’Alaska.

Leur découverte, une première, répond à la question de savoir si d’autres planètes, y compris celles en dehors de notre système solaire, peuvent avoir des orages géomagnétiques quelle que soit la taille de leur magnétosphère ou si elles ont une ionosphère semblable à la Terre.

La recherche a été publiée dans deux articles en février. Zhang fait partie des co-auteurs de chaque article.

Le premier de ces articles prouve que la planète a un courant annulaire, un champ en forme de beignet de particules chargées circulant latéralement autour de la planète et excluant les pôles. La seconde prouve l’existence d’orages géomagnétiques déclenchés par le courant annulaire.

Une tempête géomagnétique est une perturbation majeure de la magnétosphère d’une planète causée par le transfert d’énergie du vent solaire. De telles tempêtes dans la magnétosphère terrestre produisent des aurores et peuvent perturber les communications radio.

La découverte des orages géomagnétiques a été publiée le 18 février dans la revue Science Chine Sciences technologiques. QiuGang Zong de l’Institut de physique spatiale et de technologie appliquée de l’Université de Pékin et de l’Institut de recherche polaire de Chine en est l’auteur.

Cet article s’appuyait sur une découverte publiée un jour plus tôt qui avait vérifié par l’observation de données des suggestions antérieures selon lesquelles Mercure avait un courant annulaire. La Terre a également un courant annulaire.

L’article sur le courant annulaire, publié dans Nature Communications, est rédigé par Jiutong Zhao, également de l’Institut de physique spatiale et de technologie appliquée de l’Université de Pékin.

Sept des 14 scientifiques impliqués ont travaillé sur les deux articles.

“Les processus sont assez similaires ici sur Terre”, a déclaré Zhang à propos des orages magnétiques de Mercure. “Les principales différences sont la taille de la planète et Mercure a un champ magnétique faible et pratiquement pas d’atmosphère.”

La confirmation des tempêtes 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 le surface de la planète le 30 avril 2015, à la fin prévue de sa mission.

Une éjection de masse coronale, ou CME, est un nuage éjecté de plasma solaire – un gaz composé de particules chargées. Ce nuage comprend le champ magnétique intégré du plasma.

L’éjection de masse coronale du 14 avril s’est avérée être la clé pour les scientifiques. Il a comprimé le courant annulaire de Mercure du côté orienté vers le soleil et a augmenté l’énergie du courant.

Une nouvelle analyse des données de Messenger, qui s’était rapprochée de la planète, montre “la présence d’une intensification du courant annulaire qui est essentielle pour déclencher des orages magnétiques”, lit-on dans le deuxième des deux articles.

“L’intensification soudaine d’un courant annulaire provoque la phase principale d’un orage magnétique”, a déclaré Zhang.

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 des deux articles montrent que les orages magnétiques sont “potentiellement une caractéristique commune des planètes magnétisées”, lit-on dans le deuxième des articles.

“Les résultats obtenus par 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”, conclut-il.

D’autres institutions impliquées dans la recherche comprennent l’Université de l’Alberta, Edmonton; Université du Michigan et la division des sciences héliophysiques du Goddard Space Flight Center de la NASA.