question posée le 16-02-2012 par Mona
Si j'ai bien compris, les "trous" apparaissant occasionnellement dans la magnétopause sont dus à des reconnexions? Je ne comprends pas bien ce phénomène. Pourriez-vous m'éclairer? Merci!
réponse du 18-12-2012 par Fabrice Mottez
La reconnexion magnétique est un élément de la physique des plasmas. Ce mot barbare désigne un gaz constitué d'un mélange d'électrons et d'ions. Ce qui fait la particularité des plasmas, c'est que tous leurs constituants portent une charge électrique, et cela les rends très sensibles au champ magnétique.
En général on représente les champs magnétique par des lignes qui sont tangentes en chaque point à la direction du champ magnétique. Comme cette direction peut changer d'un endroit à l'autre, ces lignes, qu'on appelle des lignes de champ, ne sont pas droites. De plus, ce lignes peuvent se déplacer si le champ magnétique dépend du temps.
La théorie des plasmas est compliquée, mais dans certaines situations les plasmas ont quelques règles de comportement qui en simplifient l'étude. Par exemple, en général, lorsque qu'à un instant donné, deux morceaux d'un plasma sont situés le long d'une même ligne de champ, alors ils restent tous deux sur la même ligne de champ à n'importe quel autre instant. On appelle cela le "théorème du champ gelé".
Mais il arrive que les conditions générales dans lequel ce théorème s'applique ne soient pas remplies. Dans ce cas, deux morceaux de plasma qui étaient sur une même ligne de champ se retrouvent plus tard sur deux lignes de champ différentes, non reliées l'une à l'autre. Cela implique que la structure des lignes de champ a évolué, et on appelle ce type particulier d'évolution la "reconnexion magnétique".
C'est un peu technique. Désolé, je ne connais pas d'explication plus simple et juste à la fois.
En ce qui concerne la magnétopause : les lignes de champ magnétique du vent solaire sont entraînées avec le vent. Initialement, quand elles partent de la couronne solaire, elles ne sont pas connectées à la Terre. Si le champ était gelé, le plasma du vent solaire ne pourrait donc jamais passer derrière la magnétopause puisque derrière elle, les lignes de champ sont reliées à la Terre. Le fait qu'il y a du plasma d'origine solaire derrière la magnétopause indique donc qu'il y a eu de la reconnexion magnétique.
Dans certaines situations, les physiciens savent bien calculer comment se produit la reconnexion. C'est le cas lorsque la résistance électrique du plasma est élevée, ou lorsque le plasma est "visqueux" (c'est à dire lorsque des forces de frottements s'opposent à la circulation de l'électricité et à l'écoulement du vent).
En revanche, la manière dont s'opère la reconnexion magnétique à la magnétopause est très difficile à comprendre car la résistance et la viscosité du plasma près de la magnétopause sont quasiment nulles. C'est une des questions qui agite le monde de la recherche en physique des plasmas.
