QUESTIONS/REPONSES sur la PHYSIQUE SPATIALE


Mais entre les astres, il n'y a pas grand chose, c'est presque le vide ?

L'espace entre les astres est moins vide qu'il n'y parait, on y trouve : de la lumière émise par les étoiles, des rayons cosmiques, des champs magnétiques, des micrométéorites, des comètes, et depuis quelques décennies des satellites artificiels. Ce milieu est également rempli de matière gazeuze. En quantité de matière, c'est à dire en masse, les gaz des milieux inter-stellaires ou inter-planétaires sont très peu denses. On dit qu'il s'agit de milieux très dilués. La densité de matière dans le milieu inter-planétaire, par exemple, est de l'ordre de la dizaine de particules par centimètre cube. (Pour comparaison, la densité de l'air que nous respirons sur Terre est de 2.1019 particules par centimètre cube). Comme ces milieux sont très légers, les forces de gravitation y sont négligeables, contrairement aux autres objets de l'astrophysique tels que les planètes, étoiles, amas et galaxies... Pourtant ces milieux dilués sont le siège d'une activité parfois intense capable de libérer sporadiquement d'assez grandes quantités d'énergie.

Comment un milieu quasiment vide peut-il libérer beaucoup d'énergie ?

La matière située entre, ou autour, des planètes du système solaire est très chaude, et on y trouve bien peu d'atomes complets. Elle est composée d'électrons et d'ions (ici, des morceaux d'atomes auxquels il manque des électrons). Chacune de ces particules de matière porte une charge électrique (négative pour les électrons et positive pour les ions). Comme dans un gaz, les particules sont libres de se déplacer. Mais en se déplaçant, elles engendrent un courant électrique. Cette matière est donc un gaz capable de transporter un courant électrique, comme un métal. Un tel gaz, conducteur d'électricité s'appelle un plasma. Puisque ses composants sont des particules chargées, ces particules interagissent via les forces électromagnétiques. Ces forces sont très puissantes et peuvent agir sur de très longues distances. Elles peuvent servir à chauffer la matière, à l'accélérer, à émettre des ondes etc.

Le rayonnement kilométrique Terrestre donne un bon exemple de la puissance électromagnétique que l'on peut produire avec très peu de matière : vers dix mille kilomètres d'altitude, au dessus des zones de hautes latitudes terrestres, il existe des émissions radio naturelles extrèment intenses. Ces émissions radio ont une fréquence voisine de 250 kHz (gamme des grandes ondes, comme France Inter, Europe 1...) et atteignent une puissance de 107 Watts, c'est à dire, la puissance produite par une centrale nucléaire. Pourtant, la masse de cette source de rayonnement, répartie sur quelques centaines de kilomètres, ne dépasse pas quelques kilogrammes. Jupiter, Saturne et Neptune possèdent des radio sources analogues, et leur rayonnement est assez intense pour que l'on puisse le mesurer depuis la Terre à l'aide de radio-télescopes. Le fait que la matière soit très diluée n'implique donc pas qu'il ne se passe rien !


auteur : Fabrice Mottez. version HTML: Juillet 1998
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