Consignes de sécurité Attention ! champs magnétiques intenses (faire attention aux cartes magnétiques, pacemakers...).Attention ! champs magnétiques intenses.

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1 Consignes de sécurité Attention ! champs magnétiques intenses (faire attention aux cartes magnétiques, pacemakers...).Attention ! champs magnétiques intenses (faire attention aux cartes magnétiques, pacemakers...). Faire attention aux fils par terre!!!Faire attention aux fils par terre!!!

2 La PlaneTerrella Laboratoire de Planétologie de Grenoble

3 Milieu du 19 ème siècle : localisation de lovale auroral Laponie: > 35 aurores par an Lyon: 2 aurores par an Pole nord magnétique

4 Or, à la fin du 19 ème, Thomson découvre les électrons (les particules de notre électricité familière), tout dabord appelés « les rayons de cathode »… Kristian Birkeland (1876 – 1917) En Norvège, Kristian Birkeland travaillait sur ces rayons

5 Birkeland eut une idée extraordinaire, alors quon ignorait tout de lenvironnement spatial

6 Canon à électrons Sphère magnétisée et reliée au pôle + du circuit électrique Vide (de lordre du Pascal). Par une chance inouie, son vide correspondait à celui qui règne dans latmosphère terrestre à 70 km daltitude. Son chapeau: à la fin de sa vit, il était très malade, sans doute à cause de son expérience

7 1895 Confirmé seulement plusieurs années plus tard (ici en 1985) Et voici ce quil vit Crédit: Dynamic Explorer, NASA

8 Ici, côté jour de la Terre. On voit latmosp hère, éclairée par le Soleil Dans la nuit se forme un cercle de lumière

9 Crédit: Dynamic Explorer, NASA Cette photo est appelée « La Terre couronnée ». Le Soleil est derrière lécran. Lovale auroral sud nest pas visible parce que le satellite passe dans lhémisphère nord. Mais il existe.

10 Crédit: CNES Ici, en fausses couleurs, une image de lovale prise par une caméra française à bord dun satellite suédois (Viking)

11 Ici, côté jour de la Terre. On voit un croissant datmosphère éclairée par le Soleil Les villes des USA brillent dans la nuit sous lovale auroral. Celui-ci est si dynamique quil ressemble à de leau qui sécoule en tourbillonnant. Pourtant, il se situe dans lespace, au dessus de 70 km daltitude, dans un gaz si raréfié quil faut des scaphandres aux spationautes pour sortir. Crédit: Agence spatiale japonaise

12 Du sol, on voit ceci : des couleurs dans le ciel, quon appelle des « aurores polaires ». Elles sont boréales au nord, australes au sud. Crédit: P. Volke, LPG

13 Elles sont si peu intenses quon voit les étoiles au travers Crédit: P. Volke, LPG

14 On y voit du vert, du rouge, du mauve, du bleu, du jaune, du blanc… Celle-ci a été prise en France ! Chaque couleur raconte une histoire aux scientifiques… Crédit: club dastronomes amateurs de Gretz-Armainvillier

15 … qui utilisent de puissants radars pour les observer. Crédit: C. Simon, LPG

16 Mais revenons à Birkeland… qui observe des ovales au nord et au sud.

17 Birkeland construisit 14 Terrellas différentes, de volumes chaque fois supérieur, et avec des configurations magnétiques et électriques différentes.

18 Dans son enthousiasme, il prétendit même avoir modélisé le soleil.

19 Tout simplement en inversant le sens du courant électrique, et en retirant laimant de sa sphère. Est-ce que cela ne vous fait pas penser aux boules à plasma quon trouve dans les gadgeteries aujourdhui ? Cest bien la même chose !

20 En réalité, ce quil avait modélisé existe réellement autour de … la Terre ! Il sagit de lanneau de courant, dont la découverte en 1959 a valu le prix Crawford à Van Allen. Il pensait aussi avoir expliqué les anneaux de Saturne en inversant le sens du courant, mais en gardant laimant dans la sphère.

21 Kristian Birkeland a été proposé 8 fois au prix Nobel Il illustre un gros billet de monnaie norvégienne

22 Dans les années 90, lingénieur Terje Brundtland (Université de Tromso, Norvège) reconstruisit la Terrella originale à partir de fragments retrouvés dans les caves de luniversité dOslo.

23 Lexpérience que nous allons voir à présent est issue des travaux de Birkeland. Mais elle est un petit peu plus puissante. Comment ?

24 En posant la sphère sur un socle plutôt que la suspendre comme faisait Birkeland, en ajoutant une seconde sphère, et en rendant toutes les parties mobiles. Cette expérience sappelle désormais la Planeterrella. Allons la voir…

25 Comment ça marche ???

26 Crédit : ESA (magneticfield.mpeg)

27 Crédit : ESA (recon_cme_terre.mpeg)

28 Crédit : ESA (Solarwind_ovale.mpeg)