LES OBJECTIFS SCIENTIFIQUES DE LA MISSION CLUSTER

L'objet étudié par CLUSTER : la magnétosphère terrestre

Coupe de la magnétosphère Une coupe de la magnétoshère

Les champs magnétiques internes des objets astrophysiques (planètes, étoiles, galaxies) et les particules qui sont accélérées dans leur voisinage, influencent une portion de l'espace bien plus importante que la taille de ces objets.

Si ces "sphères d'influence" étaient visibles, l'univers nous apparaîtrait sous un jour bien différent ; il formerait une sorte d'émulsion de "bulles" de tailles très diverses imbriquées les unes dans les autres.

Ainsi, notre Soleil, avec son champ magnétique propre et la matière chaude et complètement ionisée (gaz d'ions et d'électrons libres appelé " plasma ") qu'il éjecte en permanence - le vent solaire -, produit une énorme " sphère " dans l'espace interstellaire : l'héliosphère.

Le vent solaire interagit à son tour avec les planètes. Lorsqu'elles possèdent un champ magnétique propre, il en résulte la formation d'une magnétosphère qui est la " sphère " d'influence produite par le champ magnétique planétaire dans le vent solaire. La matière constitutive de ces objets est un plasma extrêmement peu dense (quelques particules par centimètre cube), mais très chaud (plusieurs millions de degrés).

Ces objets sont de taille très variable. La magnétosphère de Jupiter, par exemple, est gigantesque (quelques millions de kilomètres de diamètre). Rendue visible, elle occuperait dans notre ciel une région visuellement plus étendue que la pleine lune. De dimension plus modeste, la limite de la magnétosphère de la Terre se trouve à une soixantaine de milliers de kilomètres de la surface terrestre dans la direction du soleil. Cette limite (appelée magnétopause) définit en quelque sorte la frontière de l'environnement lointain de notre planète (voir la figure 1). Par ailleurs, cet environnement s'étend en une longue structure de plus de cent rayons terrestres dans la direction anti-solaire (queue magnétosphérique). Si elle est sous l'influence directe du vent solaire, la magnétosphère terrestre interagit également avec l'ionosphère, couche de plasma plus dense de quelques centaines de kilomètres d'épaisseur formée par l'ionisation de la haute atmosphère par le rayonnement ultra- violet solaire.

Les magnétosphères présentent une grande diversité de comportements dynamiques. Elles sont en particulier de gigantesques accélérateurs dans lesquels l'énergie moyenne des particules du plasma est multipliée par mille. cette accélération est à l'origine des aurores boréales et australes.

C'est à l'étude de la structure et de la dynamique de la magnétosphère terrestre qu'est dédiée la mission CLUSTER.

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