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Le froid du minimum solaire
Le soleil entre dans l’un des plus minima solaires les plus profonds de l’ère spatiale. Les taches solaires ont été absentes pendant la plus grande partie de 2018, et la production de rayons ultraviolets du soleil a fortement diminué. De nouvelles recherches montrent que la haute atmosphère terrestre réagit.
«Nous constatons une tendance au refroidissement», déclare Martin Mlynczak du centre de recherche Langley de la NASA. «Au-dessus de la surface de la Terre, près de l’espace, notre atmosphère perd de l’énergie thermique. Si les tendances actuelles se poursuivent, cela pourrait bientôt établir un record de « Space Age » pour le froid.
Le satellite TIMED surveillant la température de la haute atmosphère
Ces résultats proviennent de l’instrument SABER embarqué sur le satellite TIMED de la NASA. SABER surveille les émissions infrarouges de dioxyde de carbone (CO2) et d’oxyde nitrique (NO), deux substances jouant un rôle clé dans le bilan énergétique de l’air situé entre 100 et 300 kilomètres au-dessus de la surface de notre planète. En mesurant la lueur infrarouge de ces molécules, SABER peut évaluer l’état thermique du gaz tout en haut de l’atmosphère, une couche que les chercheurs appellent «la thermosphère».
«La thermosphère se refroidit toujours pendant le minimum solaire. C’est l’un des moyens les plus importants pour le cycle solaire d’affecter notre planète », explique Mlynczak, chercheur principal associé chez SABER.
Lorsque la thermosphère se refroidit, elle rétrécit, diminuant littéralement le rayon de l’atmosphère terrestre. Ce rétrécissement diminue la traînée aérodynamique des satellites en orbite terrestre basse, prolongeant leur durée de vie. C’est la bonne nouvelle. La mauvaise nouvelle est que cela retarde également le déclin naturel des déchets spatiaux, entraînant un environnement plus encombré autour de la Terre.
Ci-dessus: couches de l’atmosphère. Crédit: NASA
Pour suivre l’évolution de la thermosphère, Mlynczak et ses collègues ont récemment introduit le «Thermosphere Climate Index» (TCI), un nombre exprimé en watts indiquant la quantité de chaleur rejetée par les molécules de NO dans l’espace. Pendant le maximum solaire, le TCI est élevé («chaud»); pendant le minimum solaire, il est faible («froid»).
«En ce moment, c’est vraiment très bas», dit Mlynczak. “SABRE mesure actuellement 33 milliards de watts de puissance infrarouge à partir de NO. C’est 10 fois moins que ce que nous voyons pendant les phases plus actives du cycle solaire.
Bien que SABER ne soit en orbite que depuis 17 ans, Mlynczak et ses collègues ont récemment calculé que TCI remontait aux années 1940. «SABER nous a appris à le faire en révélant comment l’ICT dépend d’autres variables telles que l’activité géomagnétique et la production UV du soleil – des choses qui ont été mesurées depuis des décennies», explique-t-il.
Ci-dessus: Un historique de l’indice climatique de la thermosphère. Mlynczak et ses collègues ont récemment publié un article sur l’ICT montrant que l’état de la thermosphère peut être discuté en utilisant un ensemble de cinq termes simples: Froid, Froid, Neutre, Chaud et Chaud.
À la fin de 2018, l’indice climatique de la thermosphère est sur le point d’établir un record de l’âge de l’espace pour le froid. «Nous ne sommes pas encore là», explique Mlynczak, «mais cela pourrait se faire en quelques mois».
«Nous sommes particulièrement heureux que SABRE recueille des informations si importantes pour suivre l’effet du soleil sur notre atmosphère», déclare James Russell, chercheur principal de SABRE à l’Université Hampton. «Un record de plus de 16 ans de changements à long terme de l’état thermique de l’atmosphère à plus de 70 milles au-dessus de la surface n’était pas attendu pour un instrument conçu pour durer seulement trois ans en orbite.»
Bientôt, l’indice de climat de la thermosphère sera ajouté à Spaceweather.com en tant que source de données régulière, afin que nos lecteurs puissent surveiller l’état de la haute atmosphère comme le font les chercheurs. Aricle du …….