MAGNÉTOSPHÈRES

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Aurore polaire

Aurore polaire
Crédits : George Lepp/ Getty Images

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Aurore australe

Aurore australe
Crédits : NASA

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Lignes de forces du champ magnétique terrestre

Lignes de forces du champ magnétique terrestre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Coupe méridienne

Coupe méridienne
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les phénomènes magnétosphériques

La convection magnétosphérique

Après être entré par la face solaire de la magnétosphère, le manteau de plasma s'écoule dans la direction antisolaire et, très vraisemblablement, une partie des particules du manteau passe à grande distance dans la couche neutre. La partie centrale de la queue est animée d'un mouvement d'ensemble dans la direction du Soleil, qui ramène les particules vers la face solaire de la magnétosphère. Le fort couplage, que la grande mobilité des particules le long des lignes de force du champ magnétique introduit entre le plasma magnétosphérique et le plasma ionosphérique, oblige le plasma ionosphérique à participer à la convection. En conséquence, l'énergie est partiellement dissipée sous forme d'effet Joule dans l'ionosphère par l'intermédiaire des collisions entre ions et particules neutres. Ce processus implique que des courants alignés circulent le long des lignes de force du champ magnétique entre la magnétosphère et l'ionosphère. Le circuit correspondant est compliqué : une partie du courant passe du côté crépuscule de la magnétosphère à l'ionosphère polaire où elle s'écoule le long de l'ovale auroral avant de quitter l'ionosphère pour le côté aube de la magnétosphère.

Mouvement de convection du plasma magnétosphérique

Mouvement de convection du plasma magnétosphérique

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Les mouvements de convection du plasma magnétosphérique (coupe équatoriale) 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le rayonnement kilométrique de la Terre

Vue de l'espace, la Terre apparaît comme une source importante de rayonnement radioélectrique : c'est une radiosource au sens des astronomes. Les fréquences de ce rayonnement couvrent la bande allant de 50 à 750 kilohertz, l'intensité étant maximale aux environs de 250 kilohertz, c'est-à-dire pour une longueur d'onde de 1,2 km. Ces fréquences sont trop basses pour que ces ondes puissent traverser l'ionosphère et arriver jusqu'à la surface de la Terre. Il faut donc être dans l'espace pour observer ce rayonnement dont la puissance atteint un milliard de watts.

Ce rayonnement est étroitement lié à l'apparition d'arcs auroraux discrets engendrés par des faisceaux d'électrons précipités dans l'ionosphère avec une énergie de l'ordre de 10 000 électronvolts. L'existence de ces faisceaux d'électrons est due au dé [...]


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Écrit par :

  • : ancien membre du bureau du GIEC, ancien directeur de l'Institut national d'astronomie et de géophysique

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Autres références

«  MAGNÉTOSPHÈRES  » est également traité dans :

AÉRONOMIE

  • Écrit par 
  • Gaston KOCKARTS
  •  • 4 141 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre «  Interactions de l'atmosphère avec la Terre et l'espace »  : […] On peut considérer que l'atmosphère terrestre s'étend jusqu'à une altitude de l'ordre de 2 000 à 3 000 km où les collisions sont devenues tellement rares que la température des constituants neutres perd son sens physique habituel. Toutefois, il faut tenir compte de ce qui se passe au-dessus de cette altitude ainsi que des phénomènes au sol. Les figures  10 et 11 indiquent schématiquement les inter […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aeronomie/#i_20700

ALFVÉN HANNES (1908-1995)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 345 mots

Astrophysicien suédois né le 30 mai 1908 à Norrköping, Hannes Alfvén fit ses études à l'université d'Uppsala où il obtint son doctorat en 1934. Attaché à l'Institut royal de technologie de Stockholm à partir de la fin des années 1930, Alfvén reçoit un poste à l'université de Californie (San Diego) en 1967, à la suite de désaccords avec le gouvernement suédois. En 1970, il obtient le prix Nobel de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hannes-alfven/#i_20700

ATMOSPHÈRE - La couche atmosphérique

  • Écrit par 
  • Bernard GOSSET
  •  • 7 258 mots
  •  • 16 médias

Dans le chapitre « Structure verticale de l'atmosphère »  : […] Les nombreuses mesures déjà effectuées dans la haute atmosphère permettent de se faire une idée de la répartition verticale des températures. Diverses tentatives ont été faites pour définir une stratification verticale type de l'atmosphère. Après bien des controverses, la nomenclature la plus généralement admise actuellement fut recommandée par l'Union internationale de géodésie et de géophysique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-la-couche-atmospherique/#i_20700

AURORE POLAIRE

  • Écrit par 
  • Jean-Jacques BERTHELIER
  •  • 5 529 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Particules aurorales et sous-orages magnétosphériques »  : […] Bien que le rôle essentiel des électrons ait été prédit dès le début du xx e siècle, ce n'est qu'au cours des années cinquante, avec les premières mesures en ballons stratosphériques du rayonnement X de freinage puis, surtout, avec les données obtenues sur fusées pendant l'Année géophysique internationale, que l'on put les identifier sans ambiguï […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aurore-polaire/#i_20700

CASSINI-HUYGENS (MISSION)

  • Écrit par 
  • Athéna COUSTENIS
  •  • 4 170 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Principales découvertes »  : […] La mission Cassini-Huygens a fourni une foule d’informations sur le système saturnien. Celles-ci concernent la distribution et la composition des anneaux, la nature des satellites et leurs interactions avec les anneaux et la planète, l'enveloppe atmosphérique de Saturne et sa magnétosphère. En s’attachant à l’essentiel, on citera quelques-unes de ces données en montrant comment elles ont ouvert u […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cassini-huygens-mission/#i_20700

GÉOMAGNÉTISME ou MAGNÉTISME TERRESTRE

  • Écrit par 
  • Arnaud CHULLIAT
  •  • 4 858 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Applications pratiques et risques associés au géomagnétisme »  : […] Depuis l’Antiquité et surtout depuis la fin du Moyen Âge, le champ magnétique terrestre est utilisé pour l’orientation et la navigation. Cet usage continue de nos jours, même si les systèmes de positionnement par satellite comme le Global Positioning System (GPS), plus précis et plus faciles à utiliser, sont désormais les outils de navigation les plus répandus. Le champ géomagnétique a comme avan […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geomagnetisme-magnetisme-terrestre/#i_20700

IONOSPHÈRE

  • Écrit par 
  • Jean-Claude CERISIER
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Dans le chapitre « Variabilité spatiale et temporelle »  : […] Dans les chapitres précédents, nous avons décrit l'état permanent moyen de l'ionosphère et sa variation diurne. Cet état permanent est sujet à des variations souvent importantes, temporelles ou spatiales, régulières ou aléatoires. Toutes les caractéristiques ionosphériques sont modulées par les trois périodes fondamentales du système Soleil-Terre : la variation diurne déjà évoquée, la variation sa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ionosphere/#i_20700

JUNO MISSION

  • Écrit par 
  • Tristan GUILLOT
  •  • 1 262 mots
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Dans le chapitre « Les instruments de Juno »  : […] Pour mener à bien sa mission, la sonde Juno est équipée de plusieurs instruments. Le premier d’entre eux est constitué des antennes de communication avec la Terre. En envoyant un signal radio en bandes X et Ka, une mesure très précise de la position et de la vitesse Doppler de la sonde permet de reconstruire très précisément le champ gravitationnel de la planète pour mieux contraindre sa structur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mission-juno/#i_20700

JUPITER, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 11 249 mots
  •  • 60 médias

Dans le chapitre «  La magnétosphère et les émissions radioélectriques »  : […] C'est en 1955, quand les radiotélescopes permirent de découvrir que Jupiter était une source extrêmement puissante d'ondes radio, qu'on eut pour la première fois la preuve qu'une planète autre que la Terre possédait un champ magnétique. Les caractéristiques de ce champ, et celles de la magnétosphère qui en est une conséquence, sont aujourd'hui assez bien connues grâce, d'une part, aux observation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jupiter-planete/#i_20700

MAGNÉTISME (notions de base)

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  • Bernard PIRE
  •  • 3 752 mots
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Dans le chapitre « Le géomagnétisme »  : […] Le globe terrestre est la source d’un champ magnétique qui est compris comme résultant du mouvement d’une masse de fer et de nickel liquide (de température très élevée) autour d’un noyau interne solide. Les courants électriques parcourant cette masse de fer lui font jouer le rôle d’une dynamo naturelle. Bien qu’il soit à peu près constant à l’échelle humaine, ce qui permet de se fier aux boussol […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme-notions-de-base/#i_20700

MARS, planète

  • Écrit par 
  • Éric CHASSEFIÈRE, 
  • Olivier de GOURSAC, 
  • Philippe MASSON, 
  • Francis ROCARD
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Dans le chapitre « La reprise de l'exploration »  : […] Après un arrêt de presque deux décennies, l'exploration de Mars a repris avec l'arrivée de la sonde américaine Mars Global Surveyor (M.G.S.) au voisinage de la planète, en septembre 1997. Durant la phase d'aérofreinage, certains instruments furent mis en marche afin d'étudier Mars depuis les altitudes les plus basses jamais atteintes (de 100 à 120 km). L'aérofreinage est une technique qui permet […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/#i_20700

MATIÈRE (physique) - Plasmas

  • Écrit par 
  • Patrick MORA
  •  • 7 678 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Plasmas de l'environnement terrestre »  : […] L'ionosphère est la partie ionisée de la haute atmosphère. Elle s'étend approximativement de 60 kilomètres (en dessous, l'ionisation est négligeable) à 1 000 kilomètres, où commence la magnétosphère. L'ionisation y est due principalement au rayonnement ultraviolet solaire, mais aussi à des particules de haute énergie d'origine galactique, solaire, ou magnétosphérique. Les réactions chimiques très […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/#i_20700

MERCURE, planète

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  • Pierre THOMAS
  •  • 4 683 mots
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Des huit planètes du système solaire, Mercure est la plus proche du Soleil , et également la plus petite . Sa trajectoire apparente dans le ciel rend son observation depuis la Terre extrêmement difficile : Mercure ne s'écarte jamais de plus de 28 0 du Soleil et la meilleure résolution télescopique ne dépasse pas 700 kilomètres. L'essentiel de nos connaissances vient des r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mercure-planete/#i_20700

NEPTUNE, planète

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  • André BRAHIC
  •  • 4 830 mots
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PLANÉTOLOGIE

  • Écrit par 
  • Thérèse ENCRENAZ
  •  • 1 516 mots

Dans le chapitre « Étude comparative des planètes du système solaire »  : […] Les propriétés physico-chimiques d’une atmosphère planétaire dépendent de deux facteurs principaux : la masse de la planète et sa distance au Soleil. La masse de la planète détermine la quantité d’éléments radioactifs qu’elle contient et donc – dans le cas des planètes telluriques, c’est-à-dire composées essentiellement de roches – sa réserve d’énergie interne. Celle-ci est directement responsable […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/planetologie/#i_20700

SATURNE, planète

  • Écrit par 
  • André BOISCHOT, 
  • André BRAHIC, 
  • Daniel GAUTIER, 
  • Guy ISRAËL, 
  • Pierre THOMAS
  • , Universalis
  •  • 12 516 mots
  •  • 49 médias

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STEINBERG JEAN-LOUIS (1922-2016)

  • Écrit par 
  • Michel COMBES, 
  • James LEQUEUX
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Dans le chapitre « Observer les corps célestes depuis l’espace »  : […] Steinberg revient alors à l’étude du Soleil : il veut savoir si les sursauts radio émis par cet astre sont directifs ou omnidirectionnels. Pour cela, il fait embarquer à bord de la sonde spatiale soviétique Mars-3, lancée le 28 mai 1971, un récepteur radio observant simultanément avec les instruments de Nançay : c’est l’expérience Stéréo-1, qui montre pour la première fois que certains types de s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-louis-steinberg/#i_20700

URANUS, planète

  • Écrit par 
  • André BRAHIC
  •  • 4 679 mots
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Dans le chapitre « La planète »  : […] Les images d'Uranus révèlent la présence de nuages, de bandes parallèles à l'équateur et de couches de brume. En particulier, le pôle qui fait actuellement face au Soleil est couvert d'une calotte de brume. Le mouvement des nuages a permis de mesurer la période de rotation de l' atmosphère d'Uranus. L'atmosphère d'Uranus tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre et plus rapidement que l'i […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/uranus-planete/#i_20700

Pour citer l’article

Michel PETIT, « MAGNÉTOSPHÈRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetospheres/