La première étude du genre montre que la foudre frappe le bord de l’espace d’une manière jamais vue auparavant


La première étude du genre montre que la foudre frappe le bord de l'espace d'une manière jamais vue auparavant

Le 4 juin 2011, une éruption solaire a éclaté de l’autre côté du . Crédit photo : NASA / STEREO / Helioviewer

Les éruptions solaires émanant du soleil et les orages générés sur terre affectent l’ionosphère de la planète de différentes manières, affectant la capacité de communiquer à .

Une équipe de chercheurs utilisant des données radar à dispersion incohérente (ISR) à l’observatoire d’Arecibo, des satellites et des détecteurs de foudre à Porto Rico ont étudié pour la première fois les effets simultanés des orages et des éruptions solaires sur la région ionosphérique D désigné).

Dans la première de ces analyses, l’équipe a découvert que les éruptions solaires et les éclairs causés par les orages provoquent des changements uniques dans ce bord de l’espace, utilisé pour les communications longue distance comme le GPS dans les véhicules et les avions.

Les travaux, dirigés par le professeur adjoint de physique du Nouveau-Mexique, Caitano L. da Silva, ont récemment été publiés dans la Rapports scientifiques, une revue du Nature Publishing Group.

«Ce sont des résultats vraiment excitants», déclare da Silva. « L’une des choses les plus importantes que nous avons montrées dans le travail est que les signatures provoquées par la foudre et les éruptions solaires sont complètement différentes. La première a tendance à produire un épuisement de la densité électronique, tandis que la seconde produit une amplification (ou une ionisation). »

Bien que le radar AO utilisé dans l’étude ne soit plus disponible en raison de l’effondrement du télescope AO en décembre 2020, les scientifiques pensent que les données qu’ils ont collectées et d’autres données AO historiques seront déterminantes pour faire avancer ce travail.

« Cette étude permet de souligner que pour bien comprendre le couplage des régions atmosphériques, l’apport d’énergie d’en bas (des orages) dans la basse ionosphère doit être correctement pris en compte », explique da Silva. « La richesse des données qu’AO a collectées au fil des ans sera un outil de transformation pour quantifier les effets de la foudre dans la basse ionosphère. »

Une meilleure compréhension des effets sur l’ionosphère terrestre contribuera à améliorer les communications.

da Silva a travaillé avec une équipe de chercheurs de l’Observatoire d’Arecibo (AO) à Porto Rico, une installation de la National Science Foundation gérée par l’Université de Floride centrale dans le cadre d’un accord de collaboration. Les co-auteurs sont la scientifique principale de l’AO Pedrina Terra, le directeur adjoint des opérations scientifiques Christiano GM Brum et Sophia D. Salazar, une étudiante à NMT qui a passé son été 2019 à AO dans le cadre de l’expérience de premier cycle en recherche soutenue par la NSF. Salazar a effectué la première analyse des données dans le cadre de son stage sous la supervision des scientifiques seniors.

« L’observatoire d’Arecibo REU est sans aucun doute l’une des meilleures expériences que j’ai vécues jusqu’à présent », déclare le jeune de 21 ans. « Le soutien et les encouragements du personnel de l’AO et des étudiants de REU ont permis à la recherche de vivre tout ce qu’elle était. Il y a eu de nombreuses opportunités de réseauter avec des scientifiques de l’AO du monde entier, dont beaucoup que je n’aurais probablement jamais rencontrées sans l’AO REU. »

Terra et Brum d’AO ont travaillé avec Salazar sur leur analyse initiale des données, l’affinant et fournissant des interprétations pour l’étude.

« Le dévouement et la capacité de résolution de problèmes de Sophia ont attiré notre attention dès le premier jour du programme REU », déclare Brum. « Vos efforts dans le développement de ce projet ont abouti à une publication dans l’une des revues les plus prestigieuses de notre domaine. »

« Un autre résultat notable de ce travail est qu’une cartographie de l’occurrence spatiale et saisonnière des éclairs sur la région de l’archipel de Porto Rico est présentée pour la première fois », explique Brum. « La découverte d’un point chaud d’activité légère qui est concentré dans la partie ouest de la chaîne de montagnes La Cordillera Central de Porto Rico était également fascinante. »


Les effets des éruptions solaires sur la magnétosphère terrestre


Plus d’information:
Caitano L. da Silva et al., Investigation des changements diurnes de la densité électronique dans l’ionosphère au-dessus de l’observatoire d’Arecibo dus à la foudre et aux éruptions solaires, Rapports scientifiques (2021). DOI : 10.1038 / s41598-021-89662-x

Fourni par l’Université de Floride centrale

Citation: La première étude montre que la foudre frappe le bord de l’espace d’une jamais observée auparavant (2021, 14 juin), consultée le 15 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-first-of -its – kind-lightning-impacts-edge-space.html

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