L'espace est chaud - ou, au moins, plus chaud qu'il ne devrait l'être. Partout dans l'univers, y compris dans notre propre système solaire, les astronomes ont découvert que les endroits presque vides entre les étoiles et les galaxies et d'autres matières contiennent plus de chaleur que les connaissances existantes ne peuvent l'expliquer pleinement.
Alors, qu'est-ce qui fait cuire le vide?
Une nouvelle étude menée dans l'espace pourrait apporter une réponse: les ondes de plasma se cognant contre les électrons.
Ces endroits presque vides de notre système solaire contiennent des éléments. Il y a le vent solaire, qui consiste en de minces flux de particules chargées, comme des électrons, se déplaçant à des vitesses très élevées loin du soleil. Et il y a du plasma en vrac, une forme de matière qui est largement distribuée dans l'univers et qui existe souvent dans un état chaotique et "turbulent".
Les scientifiques ont observé ces électrons dans le vent solaire absorbant l'énergie des ondes électromagnétiques traversant les plasmas turbulents de la magnétochaine de la Terre. Une fois l'énergie absorbée, elle s'est transformée en chaleur. La magnétosheath est la région où les champs électromagnétiques de la Terre rencontrent le plus directement le vent solaire.
C'était un effet que les chercheurs avaient observé auparavant dans des situations moins complexes sur Terre, mais jamais dans la turbulence chaotique de l'orbite terrestre.
Les chercheurs ont trouvé cet effet dans les données de la Magnetospheric Multiscale Mission. Ce projet comprend quatre vaisseaux spatiaux robotiques en orbite autour de la Terre et mesurant comment le champ électromagnétique de notre planète interagit avec le soleil.
Dans les données de cet environnement extrême, les chercheurs ont pu découvrir comment l'énergie des ondes électromagnétiques traversant le plasma s'est transformée en chaleur dans les électrons. C'était un effet jamais vu auparavant dans ce genre de cadre chaotique et naturel. Pour que l'effet fonctionne, les électrons et les ondes devaient se déplacer à des vitesses similaires.
"Le champ électrique associé aux ondes se déplaçant à travers le plasma peut accélérer les électrons se déplaçant à la bonne vitesse avec l'onde, de la même manière qu'un surfeur attrapant une onde", a déclaré le co-chercheur Greg Howes, de l'Université de l'Iowa, dans un communiqué. . (L'ajout d'énergie aux électrons les fait chauffer.)
Les chercheurs ont déclaré que leurs résultats, publiés aujourd'hui (14 février) dans la revue Nature Communications, pourraient aider à expliquer la température étrangement élevée de l'univers. Et leurs méthodes, ont-ils déclaré, ouvrent la voie à des études plus détaillées sur la façon dont l'énergie se déplace à travers les plasmas dans l'espace.
