Champ magnétique interplanétaire

Schéma de la spirale de Parker (vue du pôle Nord du Soleil). Les courbes en rouge représente le tracé pour un vent solaire d'environ 400 km/s, alors que celles en jaune illustrent celui d'un vent solaire de 2 000 km/s. Le cercle en bleu représente l'orbite de la Terre et celui en mauve, celle de Mars.

Le vent solaire est un plasma composé de particules ionisées accélérées par le Soleil et s'éloignant de ce dernier à des vitesses supersoniques, voire relativistes[5] - [6]. Cela fait en sorte que le vent solaire peut porter des lignes de champs magnétiques[7]. La pression magnétique dominante de l'étoile, conjuguée à la rotation du Soleil, fait en sorte qu'il domine la plus grande partie de l'héliosphère sous la forme d'une spirale[8] - [9].

Schéma simplifié de l'héliosphère, représentant l'héliogaine, l'héliopause et le choc terminal.

La modélisation du CMI suppose certaines hypothèses préliminaires[6]. D'abord, il faut supposer l'état d'équilibre, c'est-à-dire que la gravitation solaire et que l'accélération du vent solaire peuvent être négligés à partir d'une certaine distance. Ainsi, la vitesse radiale devient une constante et la vitesse tangentielle est directement liée à la rotation du Soleil.

Par la suite, il faut supposer que le plasma est un conducteur parfait. Ainsi, les lignes de champ magnétique se déplacent avec ce dernier[10]. Cela implique que les lignes de courant de champ magnétique seront toujours parallèles aux lignes de courant de vitesse et la rotation solaire donne la forme en spirale.

Bien que représentant une situation idéalisée[6], ces approximations permettent d'obtenir des résultats concordant avec les observations obtenues à partir de différents satellites et sondes spatiales (cf. #Observations)

Vidéo présentant une simulation de l'interaction de la magnétosphère terrestre avec le CMI.

Plusieurs planètes du Système solaire possèdent un champ magnétique plus ou moins intense. L'interaction entre ce dernier et le CMI engendre différents phénomènes physiques.

Ainsi, la magnétosphère terrestre dévie le vent solaire. La rencontre entre le CMI et le champ magnétique de la Terre se fait plus précisément à la magnétopause[11]. Le CMI peut ainsi être dévier ou annuler partiellement le champ magnétique de la Terre[11] - [12].

Près de la Terre, le CMI a une faible valeur, variant en force de 1 à 37 nanotesla (nT), avec une valeur moyenne de ~ 6 nT[13].

Le CMI a été observé par plusieurs satellites, tels que Imp-1[14], Imp-8[15], ISEE-1 et ISEE-3[16], ainsi que par des sondes telles Voyager 1 et 2[17].

Si l'espace était vide, le champ magnétique solaire diminuerait en fonction du cube de la distance. Il passerait de 10⁻⁴ T à sa surface pour atteindre environ 10⁻¹¹ T au niveau de l'orbite de la Terre. Cependant, les premières observations du CMI à la hauteur de la Terre ont indiqué une intensité environ 100 fois supérieure à ce qui était attendu (10⁻⁹ T). Ceci serait causé par une certaine quantité de plasma présent dans le milieu interplanétaire[18]. En effet, celui-ci fait en sorte que le milieu interplanétaire peut être assimilé à un fluide conducteur baigné dans un champ magnétique, ce qui induit un courant électrique qui produit en retour un champ magnétique, selon un mécanisme semblable à celui d'un générateur MHD[19].