lundi 13 avril 2015
Une équipe internationale, menée par des chercheurs du LESIA, a mesuré pour la première fois la distribution de nanoparticules dans le milieu interplanétaire entre la Terre et Jupiter. Ce résultat confirme leur origine près du Soleil et leur éjection vers l’extérieur à plusieurs centaines de kilomètres par seconde, comme prédit par les modèles de dynamique.
Les nanoparticules sont intermédiaires entre les ions moléculaires et les grains de poussière. Elles ont été découvertes dans le vent solaire à 1 Unité Astronomique (1 AU représente la distance entre la Terre et le Soleil) du Soleil par les sondes STEREO en 2009. Leur petite taille leur confère des propriétés singulières. Comme une proportion importante de leurs atomes est située à leur surface, elles interagissent de façon privilégiée avec le milieu ambiant. Et leur charge électrique est suffisamment grande pour que leur mouvement soit gouverné par les forces électromagnétiques, ce qui permet leur accélération par le vent solaire magnétisé jusqu’à presque 400 km/s. Lorsqu’une de ces nanoparticules rencontre un obstacle comme une sonde spatiale, l’impact produit un micro-cratère dont la matière se vaporise et s’ionise, créant un nuage de plasma en expansion (Figure 1).
crédit : Meyer-Vernet et al. 2010, DOI : 10.1063/1.3395912
Ces charges électriques produisent un signal qui peut être détecté par un récepteur radio connecté à des antennes électriques (Figure 2).
crédit : Schippers et al 2015, ApJ sous presse
L’analyse des spectres de puissance des signaux mesurés à différentes distances du Soleil a permis de déterminer la décroissance du flux de nano poussières avec la distance au Soleil (Figure 3).
Pour comparaison, les symboles en couleur vers 5 UA représentent des mesures faites précédemment près de Jupiter (crédit : Schippers et al 2015, ApJ sous presse).
e flux est en accord avec une production de nano poussières près du Soleil et une accélération par le champ électrique de convection du vent solaire magnétisé jusqu’à des vitesses d’environ 400 km/s, comme prédit par les modèles de dynamique. Il dépasse de plusieurs ordres de grandeur le flux de nano poussières éjectées par la planète Jupiter dès qu’on s’en éloigne suffisamment.
L’instrument RPWS sur Cassini a pour Investigateur Principal W. S. Kurth, qui a succédé en 2014 à D. Gurnett (Université d’Iowa, USA). Le récepteur RPWS/HFR a été construit au LESIA avec le soutien du CNES et du CNRS.
