La thermosphère, une couche atmosphérique dynamique et sensible
La thermosphère est une couche atmosphérique très dynamique et sensible aux variations de l’activité solaire. En effet, c’est dans la thermosphère que les rayons ultraviolets et les particules chargées du Soleil interagissent avec les molécules d’air, provoquant leur ionisation et leur chauffage. La température de la thermosphère peut ainsi atteindre plusieurs milliers de degrés Celsius.
La thermosphère est également soumise aux cycles solaires, qui durent environ 11 ans et qui correspondent aux variations du nombre de taches solaires. Lorsque le Soleil est plus actif, il émet plus de rayonnement et de vent solaire, ce qui augmente la densité et l’épaisseur de la thermosphère. À l’inverse, lorsque le Soleil est moins actif, il émet moins de rayonnement et de vent solaire, ce qui diminue la densité et l’épaisseur de la thermosphère.
La thermosphère se rétrécit depuis les années 1980
Selon l’étude menée par une équipe internationale de chercheurs, dont des scientifiques de la Nasa, la thermosphère se rétrécit depuis les années 1980, à un rythme plus rapide que prévu par les modèles climatiques. Les chercheurs ont utilisé des données provenant de plus de 7 000 observations de rentrées atmosphériques de satellites artificiels entre 1967 et 2017. Ils ont constaté que la densité moyenne de la thermosphère à une altitude donnée a diminué d’environ 8 % par décennie.
Les chercheurs attribuent ce phénomène à deux facteurs principaux :
- Le déclin de l’activité solaire, qui est entré dans une phase de minimum prolongé depuis le début du XXIe siècle. Le Soleil émet donc moins de rayonnement et de vent solaire, ce qui réduit le chauffage et l’ionisation de la thermosphère.
- L’augmentation des gaz à effet de serre dans les couches inférieures de l’atmosphère, comme le dioxyde de carbone ou le méthane. Ces gaz absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et le réémettent vers le bas, ce qui réchauffe les couches basses mais refroidit les couches hautes. Le dioxyde de carbone, en particulier, a un effet refroidissant sur la thermosphère.
Les conséquences potentielles du rétrécissement de la thermosphère
Le rétrécissement de la thermosphère pourrait avoir des conséquences importantes pour l’exploration spatiale et le climat. Parmi ces conséquences, on peut citer :
- Une diminution du frottement atmosphérique sur les satellites en orbite basse, ce qui augmente leur durée de vie mais aussi le risque de collision entre eux ou avec des débris spatiaux. Il faudrait donc adapter les stratégies de contrôle et de désorbitation des satellites pour éviter l’encombrement spatial.
- Une modification du champ électromagnétique terrestre, qui est influencé par l’ionisation de la thermosphère. Cela pourrait affecter les communications radio, le positionnement par satellite ou la détection des sous-marins.
- Une perturbation du bilan radiatif terrestre, qui dépend du transfert d’énergie entre les différentes couches atmosphériques. Cela pourrait avoir un impact sur le climat global et régional, mais les effets sont encore incertains et font l’objet de recherches.
La thermosphère est une couche atmosphérique qui se rétrécit depuis plusieurs décennies en raison du déclin de l’activité solaire et de l’augmentation des gaz à effet de serre. Ce phénomène pourrait avoir des conséquences importantes pour l’exploration spatiale et le climat, mais il reste encore mal compris et nécessite davantage d’études pour en évaluer les impacts potentiels.
N’hésitez pas à lire nos articles sur l’Univers.