La NASA a découvert une frontière étrange et inexpliquée dans l'espace interstellaire

Le 5 novembre 2018, la sonde Voyager 2 de la NASA a pénétré l'espace interstellaire, comme l'avait fait son jumeau, Voyager 1, environ six ans auparavant. Mais contrairement à son prédécesseur, elle y a trouvé quelque chose de nouveau et de très étrange.

Tout au long de cette dernière année, les scientifiques ont examiné les données recueillies quelques instants avant et immédiatement après le passage de la sonde de la zone d'influence du Soleil au vide entre les étoiles, appelé milieu interstellaire.

La frontière entre ces deux royaumes, connue sous le nom d'héliopause, est un environnement très dynamique. C'est là que les rayons galactiques cosmiques, ces particules hautement chargées provenant d'étoiles étrangères et de galaxies lointaines, entrent en collision avec la bulle magnétique créée par le soleil.

Les sondes Voyager sont les seuls objets fabriqués par l'homme à avoir franchi cette frontière tumultueuse entre le soleil et les autres étoiles. Et si elles ont toutes deux renvoyé à la Terre beaucoup d'informations et d'observations similaires, Voyager 2 a rencontré des phénomènes complètement nouveaux à son entrée dans l'environnement interstellaire, selon un ensemble de cinq nouvelles études publiées lundi 4 novembre dans la revue Nature Astronomy.

Par exemple, Voyager 2 a découvert une frontière jusque-là inconnue à la sortie de l'héliopause,

rapporte l'équipe

dirigée par Edward Stone, professeur de physique au Caltech et chercheur pour le programme Voyager depuis sa création dans les années 1970.

Les chercheurs définissent ce seuil comme une « couche limite de rayons cosmiques », car ici la sonde a enregistré un changement dans le gradient des rayons cosmiques de l'au-delà et des particules de basse énergie typiques de notre système.

Il y a des preuves que Voyager 1 a aussi rencontré une de ces couches limites, mais, curieusement, elle était située à l'intérieur de l'héliopause. « Il semblerait qu'il y ait des couches limites de rayons cosmiques des deux côtés de l'héliopause, la couche extérieure n'étant visible que de l'endroit où se trouvait Voyager 2, écrit l'équipe de Stone dans son étude. Cette couche externe de l'héliopause n'était pas perceptible au moment où Voyager 1 a franchi le seuil. »

On ne sait pas très bien pourquoi les sondes ont croisé ces couches de part et d'autre de l'héliopause. Cela pourrait être lié à leurs trajectoires contrastées, Voyager 1 quittant l'héliopause dans l'hémisphère Nord et Voyager 2 dans l'hémisphère Sud.

La limite de l'espace interstellaire est aussi un environnement en évolution rapide et nous savons que l'activité du soleil a diminué au cours des six années qui se sont écoulées entre les deux transits, ce qui a certainement influencé ces conditions.

Quoi qu'il en soit, Voyager 1 a enregistré un flux de rayons cosmiques de haute énergie avant même de passer par l'héliopause. « Il y a eu deux épisodes au cours desquels Voyager 1 était relié à l'extérieur, a déclaré Stone lors d'une téléconférence. Dans ce cas, nous avons vu la dispersion de l'extérieur vers l'intérieur. » Voyager 2 a enregistré exactement le phénomène inverse : une augmentation des particules de basse énergie de l'héliosphère après avoir franchi la limite de l'espace interstellaire. « Nous pouvons examiner de nouveau les données pour voir quel est le processus par lequel les particules qui se trouvent à l'intérieur commencent à déborder vers l'extérieur, a expliqué Stone lors de la téléconférence. Il semble y avoir une région juste en dehors de l'héliopause où il y a encore un lien avec l'intérieur. »

Le fait qu'il y ait un débordement des particules des deux côtés de l'héliopause ne fait que souligner l'étrangeté de l'environnement qui se trouve au-delà de la zone d'influence magnétique du Soleil. Mais malgré son apparente perméabilité, la plupart des rayons cosmiques ne dépassent jamais l'héliopause pour entrer dans le système solaire.

Cela a bien sûr beaucoup joué en faveur de la vie sur Terre, parce que le rayonnement cosmique galactique serait très nocif pour les êtres biologiques. En d'autres termes, une meilleure compréhension de l'héliopause aurait des implications dans la recherche de systèmes solaires et d'exoplanètes potentiellement habitables au-delà de notre système.

Les sondes Voyager sont les premières à nous envoyer des observations directes de cette importante couche limite, et aussi les premières à y passer l'éternité. Espérons qu’elles ne soient pas les dernières.

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