MAVEN de la NASA observe un spectacle de lumière martien provoqué par une tempête solaire majeure

MAVEN – la mission Mars Atmosphere and Volatile Evolution – est le seul atout sur Mars capable d’observer l’activité du Soleil et la réponse de la fine atmosphère martienne en même temps. L’analyse et les simulations en temps réel des éruptions solaires du bureau d’analyse de la météo spatiale Moon to Mars de la NASA ont également permis à l’équipe MAVEN de prédire correctement quand la tempête solaire en développement atteindrait la planète rouge.

Des prévisions météorologiques spatiales précises sont essentielles pour aider à protéger les missions actuelles et les futurs explorateurs humains sur la planète rouge, car contrairement à la Terre, Mars n’a pas de champ magnétique global pour se protéger contre les radiations nocives que les tempêtes solaires peuvent apporter.

Tout a commencé avec le Soleil

Le 27 août, une région active du Soleil a produit une série d’éruptions solaires, qui sont des éclats de rayonnement intenses. L’activité des éruptions s’est accompagnée d’une éjection de masse coronale (CME), une explosion massive de gaz et d’énergie magnétique qui quitte le Soleil et se propage dans l’espace. Ce CME interplanétaire a impacté Mars quelques jours plus tard.

Ce CME a produit l’un des événements de particules énergétiques solaires (SEP) les plus brillants que le vaisseau spatial MAVEN ait jamais observés. Les SEP qui ont été accélérés avant le CME ont été observés sur Mars par le détecteur SEP de MAVEN le 27 août.. En fait, de nombreux instruments de MAVEN ont été capables de mesurer collectivement la force de la tempête solaire, notamment l’Extreme Ultraviolet Monitor, le magnétomètre, l’analyseur d’ions du vent solaire et l’analyseur d’électrons du vent solaire.

“En utilisant des modèles météorologiques spatiaux de propagation CME, nous avons déterminé quand la structure arriverait et impacterait Mars”, a déclaré Christina Lee, physicienne spatiale à l’Université de Californie à Berkeley, qui est membre de l’équipe de la mission MAVEN et collabore avec les scientifiques du Bureau d’analyse de la météo spatiale de la Lune à Mars. “Cela a permis à l’équipe MAVEN d’anticiper certaines perturbations passionnantes dans l’atmosphère de Mars dues aux impacts du CME interplanétaire et des SEP associés.”

Assister au spectacle de lumière martien

Les particules libérées par la tempête solaire ont bombardé l’atmosphère de Mars, provoquant des aurores lumineuses aux longueurs d’onde ultraviolettes. L’instrument de spectrographie d’imagerie ultraviolette (IUVS) de MAVEN a observé deux types : les aurores diffuses et les aurores à protons.

Une partie de la raison pour laquelle ce duo incroyable a été observé simultanément était due au timing. Mars est à la fin de la saison des tempêtes de poussière, qui se produit chaque année sur Mars lors de son approche la plus proche du Soleil. Ces tempêtes de poussière réchauffent suffisamment l’atmosphère pour permettre à la vapeur d’eau d’atteindre de hautes altitudes, où elle est brisée par le rayonnement ultraviolet solaire, libérant des atomes d’hydrogène dans le processus. Lorsque le vent solaire entrant frappe tout cet hydrogène supplémentaire, le côté jour de la planète s’illumine d’émissions ultraviolettes. Ces « aurores protoniques » coïncident justement avec l’arrivée de particules énergétiques encore plus dynamiques qui pénètrent plus profondément dans l’atmosphère, créant des aurores diffuses visibles sur toute la face nocturne.

Sumedha Gupta, chercheuse postdoctorale au sein de l’équipe IUVS du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder, a remarqué pour la première fois la coïncidence lors de sa vérification de routine des données entrantes quelques jours après l’événement. “J’ai été tellement surprise de voir des aurores à protons en même temps que des aurores diffuses, car cela ne s’était jamais produit auparavant”, a-t-elle déclaré. “Ils augmentent tous les deux avec l’activité solaire, alors nous espérons que cela continuera!”

Un signe des tempêtes à venir

Ce spectacle de lumière est un signe des choses à venir pour Mars et pour l’équipe MAVEN. Le Soleil devient de plus en plus actif avec des événements, tels que des éruptions et des CME, alors qu’il approche du maximum solaire en 2024-2025. Le maximum solaire se produit lorsque la hauteur de l’activité solaire culmine dans le cycle solaire de 11 ans du Soleil, ce qui signifie que les CME et les SEP devraient augmenter en fréquence et continuer à avoir un impact sur l’atmosphère de Mars.

“C’est excitant d’observer encore des” premières “comme ces aurores simultanées tant d’années après le début de la mission. Nous avons tellement de choses à apprendre sur l’atmosphère et sur la façon dont les tempêtes solaires affectent la planète rouge”, a déclaré Shannon Curry, chercheuse principale de MAVEN à l’université. de Californie, Berkeley. “Notre équipe ne peut pas attendre les prochaines années pour observer les conditions les plus extrêmes pendant la durée de vie de la mission MAVEN.”

Le chercheur principal de MAVEN est basé à l’Université de Californie à Berkeley, tandis que le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère la mission MAVEN. Lockheed Martin Space a construit le vaisseau spatial et est responsable des opérations de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud fournit une assistance à la navigation et au Deep Space Network. Le Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder est responsable de la gestion des opérations scientifiques ainsi que de la sensibilisation et de la communication avec le public.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par NASA/Centre de vol spatial Goddard. Original écrit par Willow Reed, MAVEN Communications, Lead Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.