Chaque planète de notre système solaire, y compris la Terre, est «soufflée» par le vent solaire à une vitesse supersonique.
Les particules qui composent ce vent créent un champ magnétique invisible qui nous protège du reste de l'espace interstellaire. Depuis des décennies, les astronomes analysent ce système de rayonnement et de magnétisme connu sous le nom d'héliosphère, cartographiant ses limites pour comprendre à quoi il ressemble.
Un nouveau modèle d'experts de plusieurs universités suggère maintenant qu'il s'agit d'un étrange amalgame de presque toutes nos théories. Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont cru que l'héliosphère ressemblait davantage à une comète avec un nez rond à une extrémité et une queue à l'autre.
C'est ainsi qu'elle est généralement représentée dans les manuels et les articles, mais ces dernières années, deux autres formes sont apparues qui semblent plus probables.
NASA
En 2015, les données du vaisseau spatial Voyager 1 ont indiqué la présence de deux queues, ce qui faisait de l'héliosphère un croissant. Deux ans plus tard, les données de la mission Cassini ont montré qu'il fallait se débarrasser complètement de toute la queue pour en faire un ballon de plage géant.
«Vous n'acceptez pas facilement ce genre de changement», déclare Tom Crimigis, qui a mené des expériences sur Cassini et Voyager.
“L'ensemble de la communauté scientifique travaillant dans ce domaine suppose depuis plus de 55 ans que l'héliosphère a une queue cométaire.”
Maintenant, nous devrons peut-être repenser nos hypothèses une fois de plus, car si le nouveau modèle est correct, l'héliosphère pourrait très bien avoir la forme d'un ballon de plage dégonflé ou d'un croissant bombé, cela dépend juste de l'endroit et de la manière dont vous définissez la limite.
On pense que l'héliosphère s'étend deux fois plus loin que Pluton, lorsque le vent solaire frappe constamment la matière interstellaire, nous protégeant des particules chargées qui pourraient autrement détruire notre système solaire.
Mais déterminer où se trouve cette bordure, c'est comme essayer de déterminer quelle nuance de gris devrait distinguer le noir du blanc.
En utilisant les données du vaisseau spatial New Horizons, qui se trouve maintenant à l'extérieur de Pluton, les astronomes ont trouvé un moyen de séparer les deux côtés.
Au lieu de supposer que les particules chargées sont toutes identiques, le nouveau modèle les divise en deux groupes: les particules chargées du vent solaire et les particules neutres dérivant dans le système solaire.
Contrairement aux particules chargées dans l'espace interstellaire, ces «ions absorbants» neutres peuvent facilement glisser à travers l'héliosphère avant que leurs électrons ne soient chargés.
En comparant la température, la densité et la vitesse de ces ions absorbants aux ondes solaires, l'équipe a trouvé un moyen de déterminer la forme de l'héliosphère.
«L'épuisement des [ions absorbants] dû à l'échange de charges avec des atomes d'hydrogène neutres du milieu interstellaire refroidit l'héliosphère, la« abaissant »et conduisant à une forme plus étroite et plus arrondie, confirmant la forme proposée par Cassini.
En d'autres termes, selon la «nuance de gris» que vous choisissez pour définir la frontière, l'héliosphère peut ressembler à une sphère dégonflée ou à un croissant de lune.
«Si nous voulons comprendre l'environnement, nous avons une meilleure compréhension de toute cette héliosphère», déclare l'astronome Avi Loeb de Harvard.
Mais nous avons encore besoin de beaucoup plus de données. Alors que nous commençons progressivement à harmoniser nos modèles, ils sont encore limités par le peu que nous savons de l'héliosphère elle-même.
Hormis les deux engins spatiaux Voyager lancés il y a plus de quatre décennies, pas une seule machine n'a dépassé ses limites. Et même les deux sondes spatiales qui ont passé cette ligne n'ont pas d'instruments pour mesurer les ions à la périphérie.
L'étude a été publiée dans la revue Nature Astronomy.
Sources: Photo: Astronomie de la nature, 2020
