La Terre perd chaque jour des centaines de tonnes d'atmosphère dans l'espace

La Terre perd chaque jour des centaines de tonnes d'atmosphère dans l'espace

(Allison Stancil-Ervin de l’installation de vol Wallops de la NASA)

Les scientifiques savent depuis un certain temps que l'atmosphère terrestre perd plusieurs centaines de tonnes d'oxygène chaque jour. Ils comprennent comment cette perte d'oxygène se produit du côté nuit de la Terre, mais ils ne savent pas comment cela se passe du côté jour.

Ils savent cependant une chose; ils se produisent pendant les aurores.

Selon à un communiqué de presse D'après l'Observatoire de la Terre de la NASA, il n'existe pas deux événements de sortie d'oxygène identiques, ce qui complique leur compréhension. Ils appellent les événements «fontaines de gaz» qui s'échappent de la Terre lors d'activités aurorales et l'Observatoire de la Terre a pour mission de les comprendre.

La mission fait partie de la Observatoire de la Terre de la NASA programme appelé VISIONS-2 (Visualisation de la sortie d’ions via Neutral Atom Sensing-2), qui nécessite certaines conditions.

Cela se passe à Ny Alesund, Svalbard, Norvège pour une bonne raison. C'est la colonie civile la plus septentrionale du monde dans le monde entier. Il possède un port sans glace toute l'année et des installations modernes de lancement de roquettes. Il n’ya pas non plus de soleil dans la nuit d’hiver ici pour nuire à l’étude des aurores.

Mais il y a autre chose qui rend ce cadre idéal pour la mission VISIONS-2.

Chaque matin, Ny Alesund passe sous un point faible de la bulle magnétique terrestre. Le point faible est comme un entonnoir qui conduit le vent solaire féroce dans la haute atmosphère. Cela provoque des manifestations aurorales et fait bouillir les gaz de notre atmosphère dans le vide de l’espace d’une fontaine aurorale.

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À 78,9 ° N, Ny Alesund se trouve à seulement 1237 km du pôle Nord et à plus de 5700 km de Washington, DC.

Des chercheurs avec VISIONS-2 ont récemment lancé deux fusées sonores étudier la perte en oxygène lors des aurores. Les roquettes sonores sont de petites roquettes ciblées qui peuvent être lancées rapidement. Dans ce cas, les deux fusées étaient chargées d'appareils photo et d'autres instruments et étaient préparées pour le lancement.

L'équipe de lancement doit être très patiente. Mais bien sûr, ils ont la technologie de leur côté. Ils n’ont pas à attendre jusqu’à ce qu’ils voient l’aurore, ils ont déjà été prévenus d’une aurore grâce au DSCOVR (Observatoire du climat dans l'espace lointain).

DSCOVR est l'observatoire de la NOAA sur le vent solaire. Il se trouve au point LaGrange entre la Terre et le Soleil et informe l’équipe de VISIONS-2 lorsque le vent solaire est suffisamment puissant et orienté de manière appropriée pour provoquer des aurores. Au mieux, l'équipe reçoit environ une heure d'avertissement.

Même avec un avertissement avancé, l'équipe est prudente. Si le vent solaire s'avère trop faible, ils auront perdu le lancement. Si les conditions de vent terrestre dans l'atmosphère terrestre sont trop fortes, c'est aussi un problème.

Les roquettes ne sont pas guidées, elles doivent donc être orientées avant le lancement pour tenir compte des vents. Heureusement, l'équipe dispose d'un autre outil, des ballons météo lancés toutes les 30 minutes, selon les besoins, pour tester le vent.

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Une paire de fusées sonores a visé l’aurore au-dessus de Svalbard, en Norvège. (Allison Stancil-Ervin de l'installation de vol Wallops de la NASA)

Les roquettes ont été organisées à Ny-Ålesund, Svalbard (Norvège), et les chercheurs ont attendu une aurore avant de lancer la paire. Le 7 décembre 2018, les chercheurs ont lancé les deux fusées lors d'une aurore.

La photo ci-dessus est une longue exposition des roquettes, qui capture les deux lancements même s’ils se sont produits à quelques minutes d’écart.

La mission a utilisé une paire de fusées pour pouvoir utiliser un mélange d'instruments différents dans chacune d'elles. Certains instruments nécessitaient une plate-forme en rotation et d'autres non. Une paire de fusées lancées à quelques minutes d'intervalle a également permis à des instruments similaires de prendre des mesures au fil du temps.

L'image ci-dessus montre les deux phases d'inflammation et d'épuisement des deux fusées, alors qu'elles avaient pour mission d'étudier la perte en oxygène dans l'atmosphère terrestre.

"Nous avons eu une expérience incroyable à construire ces charges utiles très complexes et capables, à les intégrer et à les tester à Wallops, puis à les amener sur le terrain", a déclaré Doug Rowland, enquêteur principal de la mission et physicien spatial au Goddard Space Flight Center de la NASA. "Le lancement a été un moment très émouvant, d'autant plus lorsque nous avons constaté que tous les instruments avaient bien fonctionné et que les conditions scientifiques étaient bonnes."

Après le lancement, la fusée a dix minutes pour effectuer son travail dans la fontaine atmosphérique. Les caméras d'imagerie à atomes neutres construisent une image de la fontaine de l'intérieur et de l'extérieur. La caméra aurorale documente l’aurore elle-même, sa température, son intensité et sa hauteur.

Si tout se passe bien, l'équipe de recherche est récompensée par un «mur de science».

Le lancement du 7 décembre semble avoir été réussi. Un premier regard sur les données montre que les instruments ont bien fonctionné et ont renvoyé les données souhaitées.

"Je pense que nous avons vu la" fontaine atmosphérique ", a déclaré Rowland. Les données doivent encore être analysées et mises à l'échelle ", mais nous pouvons en avoir la preuve de plusieurs points de vue".

La Terre, de toute évidence, est une planète dynamique, vivante et active. Il se passe beaucoup de choses ici.

Le projet VISIONS-2 est conçu non seulement pour nous aider à mieux comprendre notre propre planète, mais également pour les autres planètes. Quelles planètes sont habitables? Pourquoi certains sont-ils si désolés? Comment une planète comme Mars, qui avait autrefois une atmosphère, l'a-t-elle perdue?

L'atmosphère terrestre ne sera pas partie de si tôt. Pas avant que le Soleil ne devienne géant rouge dans environ 5 milliards d'années, de toute façon. À cette heure éloignée, le Soleil en expansion fera bouillir notre atmosphère comme nulle part ailleurs. Ensuite, nous avons fini.

La quantité d'oxygène (et d'hydrogène) perdue de l'atmosphère terrestre lors de ces aurores est minime. Plusieurs centaines de tonnes chaque jour peuvent sembler beaucoup, mais ce n'est pas le cas. Dans tous les cas, la photosynthèse aide à restaurer l'oxygène.

Il reste néanmoins une pièce importante du puzzle pour comprendre le fonctionnement des choses et les détails de la relation entre la Terre et son étoile.

Cet article a été publié à l'origine par Univers aujourd'hui . Lis le article original .

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