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Un vaisseau spatial aide à identifier les modèles de rayonnement solaire qui exposent la lune

Un vaisseau spatial de la NASA aide à identifier les modèles de rayonnement solaire qui exposent la lune

Lorsque le vent solaire souffle, la magnétosphère de la Terre peut battre dans la brise. Quand il est assez fort, il peut exposer la Lune au rayonnement des particules. Crédit: Genna Duberstein / ADNET / Q.Q. Shi / Shandong Univ

La façon dont le vent souffle dans l'espace a une nouvelle importance pour la sécurité des astronautes sur la Lune. En utilisant les données de plusieurs missions de la NASA, les scientifiques ont découvert que le vent créé par les particules à grande vitesse du soleil peut faire battre la queue de la bulle magnétique protectrice de la Terre comme une manche à air dans une brise forte. Ce mouvement peut tirer la queue si loin de la ligne qu'elle expose la lune à des particules chargées potentiellement dommageables à des moments où elle était auparavant considérée comme protégée. La découverte, qui révèle un nouveau défi de prédire quand l'activité solaire expose la lune, aidera les scientifiques et les ingénieurs à se préparer pour les futures missions lunaires.


Notre soleil fournit une lumière vivifiante, mais il émet également des particules à grande vitesse – le vent solaire, dans lequel des éclats de particules de très haute énergie peuvent endommager les satellites et les humains dans l'espace. Alors que la Terre est en sécurité à l'intérieur de sa bulle magnétique – la magnétosphère – la lune passe et entre en permanence dans la queue étirée de cette bulle de protection alors qu'elle orbite autour de la planète. Pendant les 25% du temps, la lune passe derrière la Terre – dans la phase de pleine lune – elle est à l'intérieur de la magnétosphère et on pense qu'elle est protégée. Mais cette nouvelle recherche, publiée dans le Journal of Geophysical Research: Physique spatiale, montre que ce n'est pas toujours le cas.

Les scientifiques ont précédemment montré que, assez loin de la Terre – à des distances de 800 000 miles de la planète – le vent solaire peut provoquer le battement de la queue de la magnétosphère. La nouvelle recherche a révélé que cela se produit également à seulement un tiers de cette distance, où la lune orbite. En période de forte activité solaire, le soleil peut libérer des éclats de matière supplémentaires dans le vent solaire – des ondes de choc qui se propagent à travers le système solaire. Lorsque ces ondes de choc atteignent la Terre, elles ont suffisamment de pression pour changer la forme de la magnétosphère, qui est déjà étirée en forme de manche à vent en raison de la pression des particules du vent solaire. Si le vent après l'onde de choc est suffisamment fort, il peut provoquer suffisamment de mouvement pour exposer la lune au vent solaire, même lorsqu'il est directement derrière la Terre.

Un vaisseau spatial de la NASA aide à identifier les modèles de rayonnement solaire qui exposent la lune

Cette simulation montre comment l'événement d'onde de choc vu par le vaisseau spatial de la NASA a déplacé la queue de la magnétosphère terrestre, exposant la lune. Crédit: Q.Q. Shi, Shandong Univ.

La nouvelle découverte a utilisé plusieurs vaisseaux spatiaux de la NASA pour observer les effets d'une onde de choc à grande vitesse qui s'est dirigée vers la Terre en 2012, se déplaçant à 1,7 million de miles par heure. Le choc a d'abord été mesuré par les missions Advanced Composition Explorer, Cluster et Wind, qui sont toutes situées entre la Terre et le soleil. Une heure plus tard sur la Lune, THEMIS-ARTEMIS a vu des changements dans l'environnement magnétique – abréviation de Time History of Events and Macroscale Interactions – Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon's Interaction with the sun. THEMIS-ARTEMIS, une mission distincte du nouveau programme Artemis de l'agence pour explorer la lune, utilise deux satellites sur la lune pour étudier l'environnement spatial lunaire.

Les données des missions ont montré que le vent fort derrière l'onde de choc repoussait la longue queue traînante de la magnétosphère, la faisant onduler d'avant en arrière comme une manche à air. Le mouvement latéral était si important qu'il a exposé à plusieurs reprises la lune au vent solaire pendant une demi-heure. Cette recherche a également montré que l'exposition lunaire pouvait se produire même sans onde de choc – comme à des moments où le vent solaire souffle latéralement – suggérant que l'exposition pourrait se produire encore plus fréquemment qu'on ne le pensait.

Alors que le programme Artemis de la NASA se prépare à envoyer de nouvelles expériences scientifiques et technologiques avant un retour humain, il est essentiel de comprendre l'environnement de rayonnement des particules de la région, qui peut potentiellement endommager l'électronique et les humains lors des tempêtes. Les données de THEMIS-ARTEMIS et d'autres missions aident les scientifiques et les ingénieurs à mieux comprendre l'environnement lunaire et aideront à contextualiser les découvertes faites à la surface de la lune et à protéger les actifs lunaires.


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Plus d'information:
W. S. Shang et al. Emplacement inhabituel de la magnétopause Geotail près de l'orbite lunaire: une étude de cas, Journal of Geophysical Research: Space Physics (2020). DOI: 10.1029 / 2019JA027401

Fourni par
Centre de vol spatial Goddard de la NASA

Citation:
Un vaisseau spatial aide à identifier les modèles de rayonnement solaire qui exposent la lune (2020, 30 juin)
récupéré le 30 juin 2020
depuis https://phys.org/news/2020-06-spacecraft-solar-patterns-expose-moon.html

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