Une étudé menée par l'Université de Hong Kong et à laquelle ont contribué des chercheurs du Laboratoire de Physique Atmosphérique et Planétaire (LPAP) de l'Université de Liège, propose une nouvelle approche des interactions entre les champs magnétiques planétaires et le vent solaire et explore les lois fondamentales régissant la production des aurores sur les planètes aussi différentes que la Terre, Jupiter et Saturne.
L
es aurores boréales et australes que l'on observe sur Terre sont une source de fascination depuis des siècles. Début mai, une tempête géomagnétique exceptionnelle a provoqué l'événement auroral le plus intense depuis 21 ans, permettant d'observer de magnifiques aurores multicolores jusque dans le sud de la région Liégeoise.
La Terre, Saturne et Jupiter génèrent toutes un champ magnétique quasi-dipolaire dont les lignes de champ forment un entonnoir au niveau des pôles qui conduit les électrons énergétiques dans les régions polaires où leur interaction avec l'atmosphère de ces planètes produit des émissions aurorales polaires. Cependant, les trois planètes sont très différentes à bien des égards, notamment en ce qui concerne l'intensité de leur champ magnétique, leur vitesse de rotation, l'intensité du vent solaire, ou encore l'activité des lunes orbitant autour de ces planètes. On ne sait pas exactement comment ces caractéristiques sont liées aux différentes structures aurorales qui ont été observées sur ces planètes depuis des décennies. Par exemple, les observations des différentes satellites et observatoire spatiaux montrent que les aurores de la Terre de de Saturnes forment globalement un anneau atour du pôle magnétique, alors que celles de Jupiter peut recouvrir l’ensemble de la calotte polaire. En utilisant des simulations de magnétohydrodynamique tridimensionnelle et en comparant les résultats avec les observations, les auteurs de l'étude ont évalué l'importance relative de ces conditions dans le contrôle de la morphologie aurorale d'une planète. En combinant les conditions du vent solaire et la rotation planétaire, ils ont défini un nouveau paramètre qui contrôle la structure aurorale globale et qui, pour la première fois, permet d'expliquer simultanément les différentes structures aurorales de la Terre, de Saturne et de Jupiter.
"L'interaction des vents stellaires avec les champs magnétiques planétaires est un processus fondamental dans l'univers", explique Bertrand Bonfond, chercheur qualifié du FNRS au LPAP et co-auteur de l'étude. Les résultats de cette recherche pourront nous aider à comprendre les environnements spatiaux d'Uranus, de Neptune et même des exoplanètes. "En comprenant la physique fondamentale de la magnétosphère à l'origine des aurores, les scientifiques peuvent percer les mystères des spectacles lumineux célestes qui nous captivent et enrichir la compréhension des environnements spatiaux planétaires" suggère Zhonghua YAO, professeur à l'université de Hong Kong et ancien chercheur post-doctorant du LPAP. "Notre étude a révélé l'interaction complexe entre le vent solaire et la rotation planétaire, ce qui permet de mieux comprendre les aurores sur les différentes planètes", affirme le professeur Binzheng Zhang de l'université de Hong Kong, responsable du projet et premier auteur de l'article. "Grâce aux multiples observations des émissions aurorales planétaires, en particulier avec le Télescope Spatial Hubble et les différentes sondes planétaires qui ont visité Jupiter et Saturne, telles que Juno et Cassini, nous savons que les aurores varient très fort d'une planète à l'autre. Il est donc très surprenant qu'elles puissent être expliquées dans un un cadre théorique unifié", ajoute le professeur Denis Grodent, directeur de l'UR STAR et du LPAP et co-auteur de l'étude.
Cette étude représente une étape importante dans notre compréhension des phénomènes auroraux sur les planètes, ouvrant la voie à de futures recherches sur ces spectacles lumineux célestes envoûtants qui continuent à captiver notre imagination.
Zhang, B., Yao, Z., Brambles, O.J. et al. A unified framework for global auroral morphologies of different planets. Nature Astronomy (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02270-3
Un nouveau projet européen sur le comportement de dévalaison des smolts de Saumons Atlantiques sur un long linéaire du bassin de l'Ourthe débute au sein de l’Unité de Gestion des Ressources Aquatiques et d’Aquaculture.
Le Laboratoire d’Océanographie Biologique est associé au projet PIONEER dont l’objectif est d’identifier et de quantifier les effets du bruit et de la pollution chimique sur l’audition des cétacés en Arctique.
Ce Prix, d’un montant de 1.500 euros, récompensera un·e chercheur·euse dont l'ancienneté doctorale est inférieure à 3 ans au 1er janvier 2025, qui se sera distingué·e par la publication d’un mémoire original (master ou doctorat) réalisé à l’ULiège.
