mardi 12 novembre 2019

SCIENCES.ENERFIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2019 WEEK 45/PART1 VOYAGER 2


La discussion avec PEPPER  n’est pas terminée mais les nouvelles publications de la semaine 45 de SCIENCE X arrivent et je vous en propose la traduction d’un article d’astronomie pure
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Voyager 2 reaches interstellar space: Scientists detect plasma density jump
by University of Iowa
Voyager 2 atteint l'espace interstellaire: des scientifiques détectent un saut de densité plasmatique
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Des physiciens de l'Iowa ont confirmé que le vaisseau spatial Voyager 2 était entré dans l'espace interstellaire, quittant ainsi le système solaire. Les données de Voyager 2 ont permis de mieux caractériser la structure de l'héliosphère, la structure de l'héliosphère – cette  région en forme de chaussette créée par le vent solaire qui s'étend jusqu'à la limite du système solaire. Crédit: NASA JPL
Voyager 1 a un compagnon dans le royaume des étoiles.


Des chercheurs de l’Université de l’Iowa ont annoncé que le vaisseau spatial Voyager 2 était entré dans le milieu interstellaire (ISM), la région de l’espace située à l’extérieur de la limite en forme de bulle produite par le vent sortant du soleil. Voyager 2 devient ainsi le deuxième objet de fabrication humaine à sortir de l'influence de notre soleil, après la sortie solaire de Voyager 1 en 2012.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs confirment le passage de Voyager 2 le 5 novembre 2018 à l'ISM en notant un saut définitif de la densité du plasma détecté par un instrument à onde plasma dirigé  depuis l'Iowa sur le vaisseau spatial. L’augmentation marquée de la densité plasmatique est une preuve du passage de Voyager 2 du plasma chaud, de densité inférieure caractéristique du vent solaire au plasma froid, de densité supérieure de l’espace interstellaire. Il est également similaire au saut de densité plasmatique  déjà noté par Voyager 1 lorsqu’il est entré dans l’espace interstellaire.

"D'un point de vue historique, l'idée ancienne selon laquelle le vent solaire va être réduit progressivement au fur et à mesure que l'on avance dans l'espace interstellaire n'est tout simplement pas vraie", explique Don Gurnett, de l'Iowa, auteur correspondant de l'étude, publié dans la revue Nature Astronomy. "Nous montrons avec Voyager 2, et auparavant avec Voyager 1, qu'il existe une frontière distincte. C'est incroyable de voir à quel point les fluides, y compris les plasmas, forment des frontières."

Gurnett, professeur émérite au département de physique et d'astronomie de l'UI, est l'investigateur principal de l'instrument à ondes plasmatiques à bord de Voyager 2. Il est également l'investigateur principal de l'instrument à ondes plasmatiques embarqué sur Voyager 1 et est l'auteur de l'étude de 2013 publiée dans Science qui a confirmé Voyager 1 était entré dans l'ISM.

L'entrée de Voyager 2 dans l'ISM s'est produite à 119,7 unités astronomiques (UA), soit à plus de 11 milliards de kilomètres du soleil. Voyager 1 est passé dans l'ISM à 122,6 UA. Les vaisseaux spatiaux ont été lancés à quelques semaines d'intervalle en 1977, avec des objectifs de mission et des trajectoires différents à travers l'espace. Pourtant, ils ont pénétré dans l'ISM pratiquement à la même distance du soleil.



Cela donne des indices précieux sur la structure de l'héliosphère - la bulle, qui ressemble beaucoup à une manche à vent, créée par le vent du soleil qui s'étend jusqu'à la limite du système solaire.

"Cela implique que l'héliosphère est symétrique, du moins  sur les  deux points de croisement de la sonde Voyager", explique Bill Kurth, chercheur scientifique à l'Université de l'Iowa et co-auteur de l'étude. "Cela  nous dit que ces deux points à la surface sont presque à la même distance."

"Il y a presque une frontière  phérique  avec çà »oute Gurnett. "C'est comme une balle arrondie."

Les données de l'instrument Iowa sur Voyager 2 donnent également des indices supplémentaires sur l'épaisseur de  la région externe de l'héliosphère et le point où le vent solaire s'accumule à l'encontre du vent qui regne dans l'espace interstellaire, ce que Gurnett assimile à l'effet d'un chasse-neige circulant  dans une rue de  ville.

Les chercheurs de l'Iowa expliquent que l'épaisseur de l'hélicoptère varie, selon des données montrant que Voyager 1 naviguait 10 UA plus loin que son avion jumeau pour atteindre l'héliopause, une limite où le vent solaire et le vent interstellaire sont en équilibre et qui constitue le point de passage vers l'espace interstellaire. Certains avaient pensé que Voyager 2 effectuerait cette traversée en premier, sur la base de modèles de l'héliosphère.

"C'est un peu comme regarder un éléphant avec un microscope", dit Kurth. "Deux personnes vont à un éléphant avec un microscope, et ils proposent deux mesures différentes de le voir  Vous ne savez pas ce qui se passe entre les deux. Ce que les modèles font, c'est d'essayer de prendre des informations que nous avons de ces deux points et ce que nous avons appris au cours du vol et avons élaboré un modèle global de l'héliosphère qui correspond à ces observations. "

La dernière mesure obtenue de Voyager 1 remonte à 146 UA, soit à plus de 13,5 milliards de milles du soleil. L'instrument à ondes de plasma enregistre que la densité de plasma augmente  et le prend dans les données d'un avion si lointain  qu'il faut plus de 19 heures pour que les informations voyagent de l’ espace à la Terre.

"Les deux voyageurs vont survivre plus longtemps que la Terre", dit Kurth. "Ils sont dans leur propre orbite autour de la galaxie  pour cinq milliards d'années ou plus. Et la probabilité qu'ils cognentt dans quelque chose est presque nulle."

"Ils aurontt peut-être l'air un peu usés à ce moment-là", ajoute Gurnett avec un sourire.

L’étude de l’Iowa est l’un des cinq articles sur Voyager 2 publiés dans Nature Astronomy. Ces documents confirment le passage de Voyager 2 à l’espace interstellaire et fournissent des détails sur les caractéristiques de l heliopause
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More information: Plasma densities near and beyond the heliopause from the Voyager 1 and 2 plasma wave instruments, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0929-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0918-5
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Mes commentaires
 J’ai présenté a mes lecteurs la photo des sondes avec leurs divers appareils  et je dois préciser que le densitomètre à plasma enregistre  des valeurs de l ordre de 0.002 cm−3. Pour notre héliosphère et de l ordre de  0.039 cm−3 ± 15%, dans le milieu interstellaire .L’outil  collecte les charges électriques  tels que des électrons isolés (ou des ions ) pour  un parcours de longueur déterminée .Ces deux missions magnifiques suscitent mon admiration la plus totale !

Image of Voyager with labels pointing to the instruments that are on-board the Voyager spacecrafts.

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