Aéronomie

L'aéronomie est l'étude scientifique de la haute atmosphère de la Terre et des régions correspondantes des atmosphères d'autres planètes. C'est une branche de la chimie et de la physique atmosphériques . Les scientifiques spécialisés en aéronomie, appelés aéronomes , étudient les mouvements, la composition chimique et les propriétés de la haute atmosphère de la Terre et des régions des atmosphères d'autres planètes qui lui correspondent, ainsi que l'interaction entre les hautes atmosphères et l' environnement spatial . Dans les régions atmosphériques étudiées par les aéronomes, la dissociation chimique et l'ionisation sont des phénomènes importants.

Le mathématicien Sydney Chapman a introduit le terme aéronomie pour décrire l'étude de la haute atmosphère terrestre en 1946 dans une lettre à l'éditeur de Nature intitulée « Some Thoughts on Nomenclature ». Le terme est devenu officiel en 1954 lorsque l' Union géodésique et géophysique internationale l'a adopté. L'« aéronomie » a également commencé plus tard à désigner l'étude des régions correspondantes des atmosphères d'autres planètes.

L'aéronomie peut être divisée en trois branches principales : l'aéronomie terrestre , l'aéronomie planétaire et l'aéronomie comparée .

L'aéronomie terrestre se concentre sur la haute atmosphère de la Terre, qui s'étend de la stratopause à la frontière de l'atmosphère avec l' espace extra-atmosphérique et est définie comme étant constituée de la mésosphère , de la thermosphère et de l'exosphère et de leur composante ionisée, l' ionosphère . L'aéronomie terrestre contraste avec la météorologie , qui est l'étude scientifique de la basse atmosphère de la Terre, définie comme la troposphère et la stratosphère . la physique , la chimie et la biologie de l'autre .

Les aéronomes terrestres étudient les marées atmosphériques et les décharges de foudre dans la haute atmosphère telles que les sprites rouges , les halos de sprites, les jets bleus et les ELVES. Ils étudient également les causes des processus de dissociation et d'ionisation dans la haute atmosphère terrestre. des télescopes au sol , des ballons , des satellites et des fusées-sondes pour recueillir des données sur la haute atmosphère.

Les marées atmosphériques sont des oscillations périodiques à l'échelle mondiale de l'atmosphère terrestre, analogues à bien des égards aux marées océaniques. Les marées atmosphériques dominent la dynamique de la mésosphère et de la thermosphère inférieure, servant de mécanisme important pour le transport de l'énergie de la haute atmosphère vers la basse atmosphère. Les aéronomes terrestres étudient les marées atmosphériques car leur compréhension est essentielle à la compréhension de l'atmosphère dans son ensemble et est bénéfique pour améliorer la compréhension de la météorologie. La modélisation et les observations des marées atmosphériques permettent aux chercheurs de surveiller et de prédire les changements dans l'atmosphère terrestre.

Les « éclairs de la haute atmosphère » ou « décharges de la haute atmosphère » sont des termes que les aéronomes utilisent parfois pour désigner une famille de phénomènes de claquage électrique dans la haute atmosphère terrestre qui se produisent bien au-dessus des altitudes des éclairs troposphériques observés dans la basse atmosphère. Actuellement, le terme préféré pour un phénomène de décharge électrique induit dans la haute atmosphère par la foudre troposphérique est « événement lumineux transitoire » (TLE). Il existe différents types de TLE, notamment les sprites rouges, les halos de sprites, les jets bleus et les ELVES (acronyme de « Emission of Light and Very-Low-Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources »).

L'aéronomie planétaire étudie les régions des atmosphères d'autres planètes qui correspondent à la mésosphère, à la thermosphère, à l'exosphère et à l'ionosphère de la Terre. Dans certains cas, l'atmosphère entière d'une planète peut être constituée uniquement de ce qui constitue sur Terre l'atmosphère supérieure, ou seulement d'une partie de celle-ci. Les aéronomes planétaires utilisent des télescopes terrestres, des télescopes spatiaux et des sondes spatiales qui volent , orbitent ou atterrissent sur d'autres planètes pour acquérir des connaissances sur les atmosphères de ces planètes grâce à l'utilisation d'instruments tels que des interféromètres , des spectromètres optiques , des magnétomètres et des détecteurs à plasma et de techniques telles que l'occultation radio . Bien que l'aéronomie planétaire se limitait à l'origine à l'étude des atmosphères des autres planètes du système solaire , la découverte depuis 1995 d' exoplanètes a permis aux aéronomes planétaires d'élargir leur champ pour inclure également les atmosphères de ces planètes.

L'aéronomie comparée utilise les résultats de l'aéronomie terrestre et planétaire, deux domaines scientifiques traditionnellement distincts , pour comparer les caractéristiques et les comportements des atmosphères d'autres planètes entre elles et avec la haute atmosphère de la Terre. Elle cherche à identifier et à décrire les façons dont les différences de chimie, de champs magnétiques et de thermodynamique sur diverses planètes affectent la création, l'évolution, la diversité et la disparition des atmosphères.