Pendant des années, des observateurs amateurs d’aurores boréales du Canada ont remarqué de mystérieuses traînées de lumière violette et verte pâle qui semblaient danser dans le ciel nocturne.Mais ce n’est qu’en 2016 qu’ils ont partagé leurs images colorées avec des scientifiques, qui ont rapidement identifié le spectacle lumineux comme un nouveau type de phénomène de la haute atmosphère, baptisé STEVE en plaisantant. Les contributions supplémentaires des scientifiques citoyens aident maintenant les chercheurs à identifier différents types d’émissions STEVE et à contraindre comment, et où dans l’atmosphère terrestre, elles sont générées.
« Les scientifiques savent depuis plusieurs années que STEVE n’est pas un type d’aurore ordinaire, car elle apparaît à des latitudes plus basses et présente des couleurs différentes », explique Xiangning Chu, chercheur au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado Boulder. « Mais la manière exacte dont ces émissions lumineuses se forment dans les hautes couches de l’atmosphère terrestre reste un mystère. »
STEVE, qui a reçu l’acronyme Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, se présente généralement sous la forme d’une étroite bande violette s’étendant dans le ciel. Ce ruban est parfois accompagné de lumières vertes ondulantes qui ressemblent à une palissade sur les photos. Comme les lumières violettes et vertes n’apparaissent pas toujours ensemble, Chu voulait déterminer si les deux lumières partagent le même pilote, mais il ne savait pas trop comment s’y prendre – jusqu’à ce qu’une heureuse coïncidence se produise le 17 juillet 2018.
Cette nuit-là, deux citoyens scientifiques situés à 400 kilomètres l’un de l’autre ont pris des photos du même événement STEVE. Comme les photos ont été prises simultanément sous deux angles différents, Chu et son équipe ont pu effectuer une simple triangulation, qui leur a fourni l’emplacement exact de chaque point sur les images.
Les chercheurs ont ensuite analysé ces informations pour tenter de déterminer l’emplacement du conducteur de STEVE. « Nous ne savions pas si nous devions chercher dans une partie de l’ionosphère, à 100-400 kilomètres au-dessus de la Terre, ou dans la magnétosphère, à environ 30 000 kilomètres au-dessus de la surface », explique M. Chu.
Les chercheurs savaient déjà que les « piquets » verts suivent les lignes magnétiques de la Terre. Les analyses de l’équipe de Chu montrent que les émissions violettes et vertes sont situées le long des mêmes lignes de champ magnétique, bien qu’à des altitudes différentes. Étant donné qu’elles suivent les mêmes lignes de champ sur une vaste gamme d’altitudes, Chu affirme qu’aucun mécanisme local connu dans l’ionosphère ne peut les expliquer.
« Notre analyse indique que les émissions STEVE violettes et vertes proviennent de la même région étroite, il doit donc s’agir de la magnétosphère », explique-t-il. « Cela corrobore notre étude précédente, qui a fourni des preuves que la région pilote de STEVE est située à une frontière nette dans la magnétosphère, marquée par de fortes ondes et une accélération des particules. »
Le couplage de l’ionosphère et de la magnétosphère est l’un des
sujets fondamentaux de la physique spatiale, bien que ce processus ne
soit généralement pris en compte qu’aux hautes latitudes, où se
produisent les aurores. Mais Chu dit que leurs résultats indiquent qu’un
couplage fort pourrait également se produire à des latitudes plus
basses, transportant de grandes quantités d’énergie et de momentum entre
la magnétosphère et l’ionosphère.
Selon Chu, cette recherche n’aurait pas été possible sans l’aide des scientifiques citoyens. « Je tiens à remercier Neil Zeller et Colin Chatfield, qui ont été si gentils de fournir leurs photographies pour cette analyse », dit-il. « J’encourage les autres scientifiques citoyens à soumettre leurs images au groupe FaceBook des Aurora Chasers de l’Alberta. »
Il reste encore de nombreuses questions non résolues sur STEVE, notamment sur la façon dont il est généré, dit Chu, et les scientifiques citoyens continueront probablement à jouer un rôle important dans cette recherche. « Nous sommes limités par le nombre d’événements STEVE et d’observations appropriées », explique Chu. « Il s’agit d’un tout nouveau mécanisme qui n’a jamais été signalé auparavant. Si nous pouvons le résoudre, nous aurons plus d’informations à ajouter à nos manuels. »
Lire aussi : Découverte d’un nouveau type d’aurore boréale
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire
Remarque : Seul un membre de ce blog est autorisé à enregistrer un commentaire.