Il y a plus de 50 ans, un étrange écho radio a été découvert dans les couches supérieures de l’atmosphère terrestre. Maintenant, les scientifiques disent avoir trouvé la source de ce phénomène.
En 1962, l'observatoire radio Hikamerka, construit près de Lima, au Pérou, a enregistré un phénomène inexplicable reflétant les ondes radio, transmettant des signaux au sol. La cause mystérieuse de ces échos était à une altitude de 130 à 160 km au-dessus du niveau de la mer.
«Dès qu'ils ont construit ce radar, ils ont corrigé ce phénomène», a déclaré le chercheur Meers Oppenheim du Center for Space Physics de l'Université de Boston. "Ils ont vu beaucoup de signaux qu'ils n'avaient jamais vus auparavant."
radar particulier
Bien que d'autres phénomènes découverts à l'observatoire aient été expliqués, ces échos radar ont continué à semer la confusion chez les scientifiques.
"Afin de voir ce qui se passait à cette altitude, les chercheurs lançaient des fusées équipées d'antennes et de détecteurs de particules. Les instruments conçus pour détecter les ondes radar ne voyaient presque rien", a déclaré Oppenheim.
De plus, ce phénomène ne s'est manifesté que pendant la journée, disparaissant dans la nuit. L’écho apparaissait à l’aube chaque jour à une altitude d’environ 160 km au-dessus du sol, avant de retomber à une hauteur de 130 km et de s’affermir. Puis, à midi, l'écho a commencé à remonter au point de départ, à une altitude de 100 milles. Lorsque ce signal a été tracé, il a pris la forme d'un collier. Lors d'une éclipse solaire partielle en 2011, qui a survolé le Laboratoire national de recherche sur l'atmosphère en Inde, l'écho s'est atténué.
"Ensuite, une éruption solaire s'est produite et l'écho de la radio a changé", a déclaré Oppenheim. "Il est devenu vraiment fort."
Le soleil prend ses responsabilités
Maintenant, grâce aux supercalculateurs, Oppenheim et Jacob Dimant, qui travaillent également au Centre de physique de l'espace, modélisent le radar excentrique pour trouver le coupable - le Soleil.
"Le rayonnement ultraviolet du Soleil semble pénétrer dans l'ionosphère (une partie de la haute atmosphère terrestre, située entre 50 et 370 km, ou 80 et 600 km au dessus du niveau de la mer), où l'écho radio a été détecté", ont-ils déclaré. "Ensuite, un rayonnement sous forme de photons (particules de lumière) divise les molécules, ce qui entraîne la formation de particules chargées positivement, appelées ions, principalement d'oxygène chargé positivement et d'un électron libre (particule chargée négativement qui n'est pas attachée à un atome ou à une molécule)."
"Cet électron ou photoélectron ultra-chargé se précipite sous forme de foudre dans l'atmosphère, qui est beaucoup plus froide à cette altitude que le photoélectron", a déclaré Oppenheim.
Créer des vagues
À l'aide de simulations informatiques, les scientifiques ont permis à ces électrons de haute énergie d'interagir avec d'autres particules moins énergétiques.
Lorsque ces électrons de haute énergie traversent un environnement froid et lent dans l'ionosphère, il se forme une instabilité dite du plasma cinétique (turbulence, dans un sens). Résultat: les électrons commencent à vibrer à différentes longueurs d'onde.
"Un type de particules très énergétiques se déplaçant dans une population de particules beaucoup moins énergétiques est comme si on courait avec un archet de violon sur les cordes. Un environnement froid commence à générer des ondes de résonance", a expliqué Oppenheim.
"La raison pour laquelle cela n'a pas été expliqué depuis longtemps est qu'il s'agit d'un mécanisme très complexe", a-t-il ajouté.
