Le vaisseau spatial jumeau STEREO de la NASA étudie le soleil depuis leur lancement en 2006. Mais la mission a fait une découverte surprenante et inattendue en détectant des particules à la périphérie du système solaire, et pour la première fois, les scientifiques ont maintenant pu cartographier la région où le vent solaire chaud rencontre le milieu interstellaire froid. Cependant, cela n'a pas été fait avec des instruments optiques imageant en lumière visible, mais en cartographiant la région au moyen d'atomes neutres ou non chargés. Cette percée est un "nouveau type d'astronomie utilisant des atomes neutres", a déclaré Robert Lin, de l'Université de Californie à Berkeley, et responsable du capteur d'électrons suprathermique à bord de STEREO. "Vous ne pouvez pas obtenir une image globale de cette région, l'une des dernières régions inexplorées de l'héliosphère, de toute autre manière car elle est trop ténue pour être vue par des télescopes optiques normaux." Les résultats aident également à clarifier un écart dans la quantité d'énergie dans la région trouvée par le vaisseau spatial Voyager 2 lors de son passage à travers le bord du système solaire l'année dernière.
L'héliosphère s'étend du soleil à plus de deux fois la distance de Pluton. Au-delà de son bord, appelé héliopause, se trouve le calme relatif de l'espace interstellaire, à environ 100 unités astronomiques (AU) - 100 fois la distance Terre-soleil. Le choc de terminaison est la région de l'héliosphère où le vent solaire supersonique ralentit à une vitesse subsonique lorsqu'il fusionne avec le milieu interstellaire. L'héliosheath est la région du barattage du plasma entre le front de choc et le milieu interstellaire.
L'engin spatial jumelé STEREO, en orbite autour du soleil, prend des photos stéréo de la surface du soleil et mesure les champs magnétiques et les flux ioniques associés aux explosions solaires.
Entre juin et octobre 2007, cependant, le capteur d'électrons suprathermique de la suite d'instruments IMPACT (mesures in situ des particules et transitoires CME) à bord de chaque vaisseau spatial STEREO a détecté des atomes neutres provenant à la fois du front de choc et de l'héliosheath au-delà.
"Les capteurs d'électrons suprathermiques ont été conçus pour détecter les électrons chargés, dont l'intensité varie en fonction du champ magnétique", a déclaré l'auteur principal Linghua Wang, un étudiant diplômé du département de physique de l'Université de Californie à Berkeley. "Nous avons été surpris que ces intensités de particules ne dépendent pas du champ magnétique, ce qui signifie qu'elles doivent être des atomes neutres."
Les physiciens de UC Berkeley ont conclu que ces atomes neutres énergétiques étaient à l'origine des ions chauffés dans la terminaison qui ont perdu leur charge en atomes froids dans le milieu interstellaire et, qui ne sont plus gênés par les champs magnétiques, ont reflué vers le soleil et dans les capteurs d'électrons suprathermaux sur STEREO .
«Il s'agit de la première cartographie de particules énergétiques neutres au-delà de l'héliosphère», a déclaré Lin. «Ces atomes neutres nous parlent des ions chauds dans l'héliosheath. Les ions chauffés dans le choc de terminaison échangent des charges avec les atomes froids et neutres du milieu interstellaire pour devenir neutres, puis refluer. »
Selon Lin, les atomes neutres sont probablement de l'hydrogène, car la plupart des particules du milieu interstellaire local sont de l'hydrogène.
Les résultats de STEREO, rapportés dans le numéro du 3 juillet de la revue Nature, éclaircissent une différence dans la quantité d'énergie déversée dans l'espace par le vent solaire décéléré découvert l'année dernière lorsque Voyager 2 a traversé le choc de terminaison du système solaire et est entré dans le héliosheath environnant.
La population d'ions nouvellement découverte dans l'héliosheath contient environ 70% de l'énergie dissipée dans le choc de terminaison, exactement la quantité non comptabilisée par les instruments de Voyager 2, ont conclu les physiciens de l'UC Berkeley. Les résultats de Voyager 2 sont publiés dans le même numéro de Nature.
Une nouvelle mission de la NASA, l'Interstellar Boundary Explorer (IBEX), devrait être lancée plus tard cette année pour cartographier de manière plus approfondie les ions énergétiques de faible énergie dans l'héliosheath au moyen d'atomes énergétiques neutres pour découvrir la structure du choc de terminaison et la façon dont l'hydrogène les ions y sont accélérés.
Source des informations originales: EurekAlert
