Elle empêche les électrons de très haute énergie venus de l'espace d'irradier la Terre. Pourquoi ? On a enfin la réponse...

MYSTÈRE. Les électrons de très haute énergie, plus de 5 MeV, résultent des explosions d'étoiles ou de collisions d'astres. Pourquoi épargnent-ils la Terre ? Cette énigme vient tout juste d'être résolue par les deux sondes jumelles Van Allen de la Nasa, lancées en 2012 pour étudier l'environnement électromagnétique de la planète.

Une ceinture interne et une ceinture externe

Ces électrons qui se déplacent à des vitesses proches de celle de la lumière devraient franchir la ceinture de radiations naturelle appelée la ceinture de Van Allen qui stoppe déjà les particules moins énergétiques.

C'est l'américain James Van Allen, disparu en 2006, qui avait découvert en 1958 grâce à la sonde Explorer 1 cette ceinture de radiations.
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Une représentation de la ceinture de Van Allen et des particules déviées ; en jaune les électrons de haute énergie chargé négativement, en bleu les protons chargé positivement. Crédit Nasa.

Les deux sondes de la Nasa ont ainsi été baptisées en son honneur. À l'époque, cette découverte fut une vraie surprise, personne ne se doutait de l'existence de telles structures à l'intérieur de la magnétosphère, lorsque les compteurs Geiger de la sonde Explorer 1 ont enregistré une densité de particules énergétiques entourant l'équateur magnétique de la Terre.

BARRIÈRE. Par la suite, deux régions distinctes ont été identifiées : une ceinture interne qui s'étend entre 700 et 10 000 km d'altitude et qui renferme essentiellement des protons (particules du noyau atomique) de haute énergie, et une ceinture externe entre 13.000 et 65.000 km, riche en électrons de haute énergie. Or, les sondes Van Allen de la Nasa viennent de révéler que la bordure interne de la ceinture extérieure constitue en soi une barrière infranchissable pour les électrons de haute énergie.

Présentant une densité de charge importante, elle dévie ces électrons : ils se trouvent arrêtés à une altitude de 12.000 km environ et ne pénètrent même pas dans la haute atmosphère de la Terre... Sauf en période de grosses activités solaires où des éruptions viennent perturber la magnétosphère.