Le phénomène de reconnexion magnétique est considéré comme étant présent à différents niveaux dans l’univers (noyaux actifs de galaxies, pulsars, disques d’accrétion stellaire, éruptions solaires, magnétosphère planétaire, etc.). Il est l’un des mécanismes possibles pour transférer l’énergie du champ magnétique aux particules chargées sous forme d’énergie thermique (chauffage) et cinétique (accélération). Il joue un rôle crucial dans les échanges d’énergie entre le Soleil et notre planète.
Ce phénomène est aussi étudié en laboratoire, notamment dans les recherches sur la stabilité du confinement du plasma par le champ magnétique utilisé dans les réacteurs de fusion (tokamaks). De nombreuses études théoriques et numériques sont menées, notamment au LPP et à l’IRAP, pour mieux le comprendre.
L’objectif de la mission MMS est d’étudier in situ la reconnexion magnétique, l’accélération des particules et la turbulence plasma à l’échelle des électrons dans la magnétosphère terrestre. Dans ce milieu, les collisions entre particules sont si rares qu’elles ne peuvent assurer la dissipation d’énergie nécessaire au mécanisme de reconnexion magnétique.
Comme dans la mission européenne Cluster, les quatre satellites de la mission MMS évolueront en formation tétraédrique et fourniront des mesures tridimensionnelles du plasma et des champs électromagnétiques. Grâce à des mesures des particules de très haute résolution temporelle (30 ms pour les électrons et 150 ms pour les ions) et à des distances inter satellites de l’ordre de 10 à 100 kilomètres, MMS permettra de suivre la dynamique rapide des électrons et de comprendre leur rôle dans le processus de reconnexion magnétique et de libération brutale d’énergie dans les plasmas chauds astrophysiques et en laboratoires.
La France, au travers du LPP et de l'IRAP, a fourni deux instruments ou parties d’instruments, embarqués. Le premier étant dédié à l’étude des variations du champ magnétique de la Terre et le second à l’étude des ions et des électrons. Le LPP, a conçu les antennes magnétiques appelées SCM (Search Coil Magnetometer) destinées à mesurer les champs magnétiques fluctuants, ainsi que leur logiciel de calibration. L’IRAP a, lui, participé à la réalisation des huit instruments servant à la détection des particules chargées. Les deux laboratoires français participeront activement, avec le soutien du CNES, à l’analyse scientifique des résultats et à leur interprétation.
Contacts
- Contacts scientifiques :
Olivier LE CONTEL du LPP
Benoit LAVRAUD de l'IRAP
- Responsable de la thématique Soleil, Héliosphère, Magnétosphères : Jean-Yves Prado du CNES
Voir aussi
- La mission MMS sur le site du Goddard Space Flight Center de la Nasa