Les aurores boréales, ces phénomènes lumineux fascinants, sont le sujet d’un débat prévu le 11 janvier à la Cité des Sciences et de l’Industrie. Le thème principal de cette rencontre est « Des éruptions solaires à la magie des aurores boréales ». Léa Griton, astrophysicienne à la Sorbonne Université, se penche sur les vents solaires et leurs interactions avec les magnétosphères des différentes planètes.
Qu’est-ce que le plasma, cette matière méconnue ?
Le plasma est un état de la matière, en plus des états solide, liquide et gazeux. Lorsqu’on chauffe un gaz, celui-ci peut se transformer progressivement en plasma. Dans cet état, les électrons et les noyaux atomiques se séparent, créant un gaz qui peut conduire l’électricité. Bien que le plasma n’existe pas en grande quantité sur Terre, il représente 99 % de la matière observable dans l’univers, notamment en raison des conditions de pression et de température dans l’espace. Le vent solaire, par exemple, est du plasma éjecté par le Soleil vers les planètes.
Ce vent solaire donne naissance aux aurores ?
En effet, le vent solaire est très rapide et extrêmement chaud. À son arrivée sur Terre, il interagit avec le champ magnétique et charge notre environnement en particules électriques, ce qui déclenche les aurores. Ces spectacles lumineux résultent de collisions entre des électrons du vent solaire, accélérés par le champ magnétique, et des molécules neutres dans la haute atmosphère. La couleur des aurores dépend de l’atome impacté et de l’énergie de l’électron impliqué.
Sur Terre, les aurores sont bien documentées et observées depuis plus d’un siècle à l’aide de divers instruments. Cependant, des missions spatiales récentes ont révélé la présence d’aurores sur presque toutes les planètes du système solaire, notamment Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, qui possèdent toutes une atmosphère et un champ magnétique puissant.
L’objectif de votre travail : étudier les interactions et faire de la météo de l’espace ?
Les recherches de Léa Griton se concentrent sur les interactions entre le vent solaire et les magnétosphères. Bien que celle de la Terre soit bien connue, il existe peu de données sur d’autres planètes, comme Mercure et Uranus. L’objectif est de comprendre comment les magnétosphères se chargent et accélèrent les particules électriques. Pour cela, des simulations numériques sont mises en place pour visualiser les forces en jeu, déterminer comment les ondes se propagent et mesurer le plasma généré.
La météorologie de l’espace vise à anticiper ces phénomènes. Récemment, par exemple, des aurores ont été observées à Paris et dans d’autres régions de France en raison d’une activité accrue du Soleil, qui envoie de nombreuses tempêtes de vent solaire. Il est important de noter que le cycle d’activité du Soleil suit une périodicité régulière tous les onze ans.