De nouvelles observations de la sonde spatiale Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) de la NASA révèlent que l’effet Zwan-Wolf – un phénomène autrefois considéré comme unique à la magnétosphère terrestre, dans lequel des particules chargées sont pressées comme du dentifrice sortant d’un tube le long de structures magnétiques appelées tubes de flux – remodèle également la haute atmosphère de la planète rouge.
« En étudiant les données MAVEN, j’ai tout d’un coup remarqué des variations très intéressantes », a déclaré le Dr Christopher Fowler, chercheur à l’Université de Virginie occidentale.
« Je n’aurais jamais imaginé qu’il s’agirait de cet effet, car il n’a jamais été observé dans une atmosphère planétaire auparavant. »
L’effet Zwan-Wolf a été découvert pour la première fois en 1976 et n’a jusqu’à présent été observé que dans les magnétosphères planétaires, et non dans leur atmosphère.
Contrairement à la Terre, Mars n’est pas protégée par un champ magnétique global, ce qui affecte ses interactions avec le vent solaire et la météo spatiale.
La sonde spatiale MAVEN a observé l’effet Zwan-Wolf dans l’ionosphère martienne – au plus profond de l’atmosphère de la planète, à moins de 200 km – qui contient un nombre important de particules chargées électriquement.
Bien que Mars possède une magnétosphère induite, un champ magnétique généré par le vent solaire interagissant avec l’ionosphère martienne, sa taille et sa forme peuvent considérablement changer en fonction des vents solaires importants et des événements météorologiques spatiaux.
C’est ce que le Dr Fowler et ses collègues ont observé dans les données MAVEN lorsqu’une importante tempête solaire a frappé Mars.
D’après leurs découvertes, l’effet Zwan-Wolf pourrait se produire constamment dans l’ionosphère martienne, mais à des niveaux indétectables par les instruments de MAVEN.
L’impact de l’événement météorologique spatial semble avoir amplifié l’effet, permettant aux chercheurs de l’observer dans les données.
Au début, les auteurs ont constaté des fluctuations intéressantes dans les mesures du champ magnétique lorsque le vaisseau spatial volait dans l’atmosphère.
Pour expliquer cela, ils se sont appuyés sur les observations réalisées par plusieurs instruments sur MAVEN, notamment des mesures de l’environnement des particules chargées dans l’ionosphère.
Leurs recherches ont révélé des caractéristiques encore plus étranges et intéressantes dans les données.
Après avoir exclu plusieurs autres possibilités, ils ont pu identifier le coupable comme étant l’effet Zwan-Wolf, ce qui explique toutes les caractéristiques qu’ils voyaient.
« Personne ne s’attendait à ce que cet effet puisse se produire dans l’atmosphère », a déclaré le Dr Fowler.
« C’est ce qui rend cela encore plus excitant. Cela introduit une physique intéressante que nous n’avons pas encore explorée et une nouvelle façon dont le Soleil et la météo spatiale peuvent modifier la dynamique de l’atmosphère martienne. »
« Comprendre l’effet Zwan-Wolf sur Mars nous permettra de mieux comprendre comment la météo spatiale affecte la planète et fournira de nouvelles informations sur la manière dont cet effet pourrait se produire sur des corps non magnétisés similaires, tels que Vénus et Titan, la lune de Saturne. »
« Des observations comme celle-ci soulignent également l’importance de savoir comment de grands événements météorologiques spatiaux peuvent entraîner des changements dans l’environnement sur et autour de la planète rouge et potentiellement affecter les actifs sur ou à proximité de Mars. »
« Il est essentiel de savoir comment la météo spatiale interagit avec Mars », a déclaré le Dr Shannon Curry, chercheur principal de MAVEN, chercheur au Laboratoire de physique spatiale atmosphérique de l’Université du Colorado à Boulder.
« L’équipe MAVEN continue de faire de nouvelles découvertes avec nos ensembles de données et de trouver ces liens entre notre étoile hôte et la planète rouge. »
