Les scientifiques de Chine ont développé une nouvelle façon de repérer des « bulles de plasma » massives et invisibles qui se cachent dans l’atmosphère supérieure de la Terre. Les perturbations naturelles peuvent perturber les logiciels GPS et interférer avec les signaux radio, mais sont incroyablement difficiles à suivre.
Les bulles, connues sous le nom de bulles plasmatiques équatoriales (EPB), se trouvent dans l’ionosphère – la région de l’atmosphère à plus de 30 miles (50 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre, où la majeure partie du gaz a été ionisée ou dépouillée d’électrons, par rayonnement solaire, la transformant en une mer de plasma.
Les bulles sont des cavités dans l’ionosphère, similaires aux trous à l’intérieur des blocs de fromage suisse, selon Spaceweather.com. Ils se forment peu de temps après le coucher du soleil, lorsque le manque de lumière du soleil provoque un arrêt soudain d’ionisation, mais ils n’apparaissent que près de l’équateur magnétique de la planète, qui est de travers de l’équateur géographique.
EPBS peut devenir de 6 à 60 miles (10 à 100 km) de diamètre, selon Earthsky.org. Mais comme les cavités plasmatiques sont invisibles à l’œil nu, elles se sont révélées très difficiles à mesurer et à suivre avec précision en temps réel.
Mais il est important de savoir où ils se trouvent parce qu’ils peuvent perturber les logiciels de positionnement GPS et interférer avec les signaux radio qui sont rebondis sur l’ionosphère sur de longues distances, ce qui les rend potentiellement dangereux dans certaines circonstances.
Dans une nouvelle étude, publiée le 9 mai dans la revue Météo spatialdes scientifiques du National Space Science Center chinois et de l’Université de Pékin ont développé une nouvelle façon de repérer les EPB par Surveillance. Ces lumières chatoyantes de type Aurora apparaissent lorsque le plasma dans l’ionosphère supérieure se refroidit pendant la nuit et se recombins en gaz, émettant de l’énergie sous forme de lumière.
L’équipe s’est rendu compte que les EPB modifient légèrement l’apparence de la lueur aérienne qui se forme au-dessus d’eux. Les chercheurs ont ensuite formé un programme d’apprentissage automatique, en utilisant plus de 10 ans de photographie Airglow capturés par l’imageur tout ciel de la station Qujing dans le sud de la Chine, pour rechercher les signes de déformation de la fine antiglow. Leur meilleur modèle pourrait détecter et mesurer avec précision les bulles 88% du temps.
« Les résultats des tests ont vérifié que l’apprentissage automatique est une excellente méthode pour détecter et extraire automatiquement les caractéristiques de l’EPB », ont écrit les chercheurs dans l’étude.
Cependant, une limitation majeure de cette méthode est qu’elle ne fonctionne que lorsqu’il y a un éclairage aérien, qui n’est jamais garanti et devient beaucoup moins courant pendant les périodes d’activité solaire réduite, qui peut durer plusieurs années à la fois.
Éviter le désastre
Les chercheurs espèrent que leurs résultats pourraient aider à prévenir plusieurs problèmes concernant l’EPBS.
Un problème potentiel est de savoir comment les bulles peuvent interférer avec les signaux GPS des satellites, conduisant potentiellement à des erreurs dans les logiciels de localisation. En 2024, une étude publiée dans la revue Navigation par satellitea révélé que le logiciel utilisé par les avions est particulièrement sujet à cette interférence, ce qui peut les conduire à voler légèrement hors cours. Les chances d’une collision ou d’un accident survenu à la suite de cela sont minimes mais pas négligeables, ont averti des chercheurs d’étude à l’époque.
Les EPB peuvent également perturber les signaux radio en modifiant la façon dont ils rebondissent sur l’ionosphère, ce qui peut être problématique dans les scénarios d’urgence.
En 2014, des chercheurs de l’American Geophysical Union ont constaté qu’une grande bulle en 2002 était en partie responsable d’une opération militaire américaine mortelle en Afghanistan. Les opérateurs de radio n’ont pas pu avertir un hélicoptère chinois de ne pas tenter d’atterrir sur un sommet de montagne contrôlé en ennemi, conduisant à un accident de véhicule sous le feu ennemi et trois soldats tués lors de la lutte contre les tirs qui a suivi.
Les nouvelles découvertes pourraient être utilisées pour créer un système d’alerte précoce pour les médecins généralistes et les opérateurs radio, leur permettant de prendre en compte les cavités perturbatrices dans leurs modèles et prévisions et d’éviter les pires scénarios potentiels.
