Abby Tabor
En 1859, les opérateurs de télégraphe en Europe et Amérique du Nord ont été stupéfaits de recevoir des chocs de leurs instruments pendant que le papier de leurs télégraphes prenait feu. Même après avoir déconnecté leurs batteries, des messages pouvaient toujours être envoyés via les fils sous tension. Le Soleil avait en fait libéré des particules chargées en direction de la Terre qui, en interagissant avec le champ magnétique de la planète, ont produit un énorme orage géomagnétique. Celui-ci a fait frire sur son passage les câbles télégraphiques. Une tempête solaire de même ampleur a eu lieu en 2012. Cette fois-ci, la Terre a heureusement été épargnée, mais qu’arrivera-t-il lorsque nous serons touchés de plein fouet ? Les longues coupures de courant à grande échelle qui pourraient en découler changeraient pour quelques temps la vie telle que nous la connaissons. Comprendre le champ magnétique terrestre semble soudain primordial. Le prochain Mardi de l’Espace traitera de Swarm, la mission spatiale qui vise justement à étudier ceci. Venez échanger sur l’étude de cette fascinante frontière entre la Terre et l’espace avec deux experts : Mioara Mandena, qui dirige le programme Terre Solide au CNES, et Gauthier Hulot, expert en géomagnétisme à l’IPGP. Rejoignez-nous mardi 20 janvier dès 19h30 au Café du Pont Neuf à Paris, ou sur Twitter via le hashtag #CNESTweetup.
Constellation Swarm
Troubles sociaux, émeutes, vols… Quel rapport avec le champ magnétique qui enveloppe notre planète ? C’est ce que prédit la compagnie d’assurance londonienne Lloyd’s si un orage magnétique solaire de grande ampleur venait arroser la Terre de particules chargées. Les dégâts pouvant être causés à nos infrastructures énergétiques centrales occasionneraient d’importants bouleversements dans la société. Mieux comprendre le champ magnétique de notre planète et l’ensemble des sources qui l’entretiennent constitue une première étape pour nous protéger.
Il existe bien heureusement une mission spatiale pour cela ! Lancée en novembre 2013 par l’Agence Spatiale Européenne, la mission Swarm a envoyé trois satellites identiques pour graviter autour de la Terre dans différentes orbites. Ces trois différents points de vue permettent aux scientifiques de déceler l’apport des différentes sources connues de notre champ magnétique. Les mouvements du noyau terrestre (la géodynamo) en sont la source principale, mais la circulation des océans ainsi que les phénomènes ayant lieu dans la croûte terrestre et l’atmosphère entrent aussi en jeu. Bref, c’est « un vrai puzzle » d’après Gauthier Hulot, l’un des responsables de la mission et expert en géomagnétisme à l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP). Swarm nous permettra certainement d’en apprendre davantage à plusieurs niveaux : sur les processus qui se déroulent dans les profondeurs de la Terre ainsi que sur effets sur Terre de la météo spatiale générée par le Soleil.
Deux magnétomètres sont embarqués sur chaque satellite : l’un mesure la direction du champ magnétique terrestre et l’autre, le magnétomètre scalaire absolu développé par le CNES, un instrument de pointe extrêmement précis, mesure son intensité. Ce dernier est bien plus puissant que ses prédécesseurs utilisés lors des missions Ørsted et Champ.
Outre sa participation au développement des magnétomètres, l’IPGP se chargera de l’exploitation des données récoltées. Les résultats renvoyés par le trio de satellites Swarm permettra aux chercheurs de cartographier le champ magnétique dans une résolution de qualité sans précédent. Gauthier Hulot explique : « Swarm est comme une caméra nouvelle génération que nous permet de filmer le champ magnétique terrestre avec une meilleure définition d'image et plus longtemps. En cela, il nous permet de mieux connaître le bouclier magnétique donc de mieux prévoir comment il pourrait réagir à une éruption solaire dans notre direction mais pas de l'empêcher... »
Cette mission rendra aussi possible la recréation en laboratoire de l’enveloppe magnétique protectrice de la Terre. Les scientifiques qui étudient des domaines a priori très différents, comme le changement climatique, attendent avec impatience les modèles développés grâce à ces informations. « Il est très difficile d’établir un lien entre l’évolution du champ magnétique de la Terre et l’évolution du climat, admet Gauthier Hulot. Mais il est possible, et même probable que la protection que constitue le champ magnétique ait une influence sur l’atmosphère, et donc le climat. »
Swarm suit également les changements du champ magnétique dans le temps. En juin 2014, les résultats des six mois précédents ont par exemple révélé que, tandis que le champ magnétique s’était renforcé dans le sud de l’Océan Indien, le bouclier magnétique qui protège la Terre des puissantes radiations spatiales s’affaiblissait dans son ensemble. Les chercheurs sont particulièrement inquiets à propos de l’anomalie magnétique de l’Atlantique Sud, une zone où le champ magnétique est bien plus faible ; il s’agit d’un territoire à risques pour les satellites en orbite basse.
A quoi le monde doit-il s’attendre, alors que le champ magnétique terrestre évolue ? Peut-on se préparer aux importantes perturbations qui toucheraient nos GPS et autres appareils électroniques en cas de météo spatiale hostile ? Comment la mission Swarm fonctionne-t-elle, exactement ? Le CNES, en partenariat avec MyScienceWork et le Bar des Sciences vous invite à prendre part à cette discussion mardi 20 janvier à 19h30 au Café du Pont Neuf à Paris, ou bien sur Twitter avec le hashtag #CNESTweetup.
Cet article existe aussi en anglais : https://www.mysciencework.com/news/11832/space-tuesdays-measuring-earth-s-magnetic-armor-with-swarm, il a été traduit en français par Audrey Risser.
