Une fusée de la NASA pour mesurer le secret vital de la Terre : un champ électrique faible

Pourquoi la Terre supporte-t-elle la vie, alors que Vénus et Mars – et pour autant que nous sachions, n’importe quelle autre planète de l’univers – ne le font pas ?

“C’est l’une des questions les plus fondamentales de toute la science : pourquoi sommes-nous ici ? Et c’est ce que recherche Endurance”, a déclaré Glyn Collinson, scientifique spatial au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et chercheur principal pour Endurance de la NASA. mission.

La mission Endurance tentera de mesurer le potentiel électrique global de la Terre, ou dans quelle mesure le champ électrique de la Terre “tire” sur les particules chargées électriquement dans notre air. On s’attend à ce que ce potentiel électrique soit très faible, ce qui le rend difficile à mesurer – et l’une des raisons pour lesquelles la Terre peut supporter la vie. La fenêtre de lancement d’Endurance depuis la petite ville de Ny Ålesund à Svalbard, en Norvège, s’ouvre le 9 mai.

La Terre est une planète aqueuse, l’une des principales raisons pour lesquelles elle peut soutenir la vie. Pourtant, il y a des milliards d’années, vous auriez peut-être dit quelque chose de similaire à propos de Vénus. Les scientifiques pensent que Vénus était autrefois beaucoup plus humide qu’elle ne l’est aujourd’hui, mais pour des raisons que nous ne comprenons pas encore pleinement, elle s’est depuis asséchée. Comprendre pourquoi pourrait identifier une différence clé avec la Terre – et révéler un ingrédient caché pour une planète habitable.

En 2016, la mission Venus Express de l’Agence spatiale européenne a découvert un indice. Le vaisseau spatial a détecté un potentiel électrique de 10 volts entourant la planète, ce qui signifie que les particules chargées positivement seraient éloignées de sa surface. Comme un aspirateur planétaire, ce potentiel électrique pourrait siphonner les ingrédients de l’eau, comme l’oxygène chargé positivement qui se sépare de ses atomes d’hydrogène par la lumière intense du soleil. Au fil du temps, ce potentiel électrique a peut-être joué un rôle dans le drainage de l’eau de Vénus vers l’espace.

Ces découvertes de Vénus ont cependant soulevé des questions sur la Terre. Le potentiel électrique de Vénus est créé par son ionosphère – la couche externe chargée électriquement de son atmosphère. Mais la Terre a aussi une ionosphère. Alors, la Terre a-t-elle un potentiel électrique similaire, et si oui, pourquoi notre eau est-elle toujours là ?

“Nous pensons que l’une des raisons pour lesquelles la Terre peut être habitable est que nous avons ce potentiel électrique très faible”, a déclaré Collinson. L’équipe Endurance estime une force d’environ 0,3 volt, environ 25 fois plus faible que sur Vénus et si faible qu’elle a déjoué toutes les tentatives de mesure précédentes. “Ce n’est même pas aussi solide qu’une pile de montre, mais ça devrait être là”, a ajouté Collinson.

Avec son équipe et son expérience de fusée, Collinson se rend dans la zone de lancement la plus septentrionale du monde et située à Svalbard, un archipel norvégien de l’océan Arctique. Là, son équipe lancera son expérience à travers le pôle nord magnétique de la Terre.

“Nous avons dû inventer une toute nouvelle technologie pour faire cela sur Terre, en utilisant la technique que nous avons mise au point à Vénus”, a déclaré Collinson.

Une fois en vol, la mission Endurance mesurera les électrons s’échappant de l’atmosphère terrestre – une partie d’un processus graduel d’échappement atmosphérique qui se produit depuis des milliards d’années. Ces électrons s’échappent de la Terre à une vitesse spécifique et prévisible, mais ils devraient être légèrement ralentis par le potentiel électrique global de la Terre. Les instruments de Collinson tenteront de mesurer cet effet de ralentissement subtil pour déterminer sa force.

Si tout se passe comme prévu, ce seront les premières mesures du potentiel électrique global de la Terre.

“La récompense, si nous réussissons, est fantastique”, a déclaré Collinson. “Parce que nous allons mesurer cette propriété fondamentale de la Terre, qui est directement liée à la compréhension de pourquoi nous sommes ici.”