De meilleures prévisions pour la météorologie spatiale
Le Soleil éjecte en permanence du plasma (des particules chargées) à des vitesses atteignant ou dépassant le million de kilomètres par heure. Ce plasma, nommé vent solaire, bombarde la Terre avec une très grande quantité de protons, d'électrons et d'atomes ionisés, qui peuvent percer la magnétosphère terrestre, le champ magnétique (invisible donc) qui entoure et protège notre planète. L'arrivé au sol d'une telle quantité de particules chargées affaiblit les réseaux électriques, perturberait les réseaux de communication et endommagerait les appareils électroniques. Le projet SWIFF («Space weather integrated forecasting framework») a été lancé pour mieux comprendre l'impact des vents et des tempêtes solaires sur la magnétosphère de la Terre ainsi que sur les tempêtes magnétiques qui surviennent dans l'espace. Ainsi, il convient d'être au courant des conditions météorologiques spatiales depuis l'échelle du champ magnétique de la terre, qui fait 1,28 million de km de diamètre, jusqu'au niveau des électrons qui dérivent le long des lignes de champ magnétique. Pour ce faire, les scientifiques du projet SWIFF ont associé des modèles cinématiques et de fluides. Pour les simulations locales, les électrons et les ions ont d'abord été considérés comme des particules isolées, dans les régions de la magnétosphère où l'on sait que surviennent des reconnexions magnétiques. Durant un tel processus, les lignes de champ magnétique allant dans une direction se coupent brusquement et se reconnectent avec des lignes allant dans la direction opposée, entraînant une libération explosive d'énergie. Les scientifiques ont ainsi pu cibler les interactions les plus pertinentes. Les chercheurs de SWIFF ont utilisé ces détails pour améliorer les modèles informatiques de la reconnexion magnétique dans le cadre de simulations à l'échelle mondiale, englobant toute la magnétosphère de la Terre. À cette échelle, les électrons n'étaient plus simulés comme des particules indépendantes mais comme un fluide. Enfin, avec de meilleures capacités prédictives, les modèles ont été élargis pour tenir compte des perturbations arrivant du Soleil. Ces travaux ont montré à quel point l'ensemble est dynamique. Les nouveaux outils peuvent déduire ce qui se produit au cœur de l'espace qui environne la Terre. Ils peuvent aussi prévoir les tempêtes solaires avec plus d'exactitude.