ionosphère.
Publié le 08/12/2021
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ionosphère. n.f., zone de l'atmosphère comprise entre 60 et 1 000 km
d'altitude, dans laquelle se trouve une concentration élevée d'ions et d'électrons libres.
Soumis au bombardement du rayonnement solaire, les atomes et molécules de la haute
atmosphère s'ionisent par arrachement d'électrons. La probabilité de ces ionisations est
proportionnelle, d'une part à la densité de particules ionisables, d'autre part à l'intensité
du rayonnement ionisant. La densité d'atomes et de molécules atmosphériques décroît
lorsqu'on s'élève en altitude alors que l'intensité du rayonnement solaire croît. La densité
des particules ionisées, produit de ces deux fonctions, passe par un maximum dans la
région appelée ionosphère. Si la limite inférieure en est bien définie (densité de particules
chargées électriquement supérieure à 100 charges élémentaires par ml), la limite
supérieure, fixée par le commencement de la magnétosphère, est plus arbitraire.
Pour qu'un photon provenant du Soleil puisse provoquer une ionisation, son énergie
doit être supérieure à un certain seuil. Ne participent à la formation de l'ionosphère que
les rayonnements dont la longueur d'onde est inférieure à 200 nm, c'est-à-dire des
rayonnements UV et X. Les particules ionisables sont essentiellement les molécules
d'azote (N2), d'oxygène (O2), de monoxyde d'azote (NO), et l'oxygène atomique (O).
Dépendant directement du rayonnement solaire et de la composition de
l'atmosphère, l'ionosphère est une structure variable qui fluctue au gré du cycle diurne
(24 heures), du cycle saisonnier (365 jours) et du cycle solaire (11 ans), ainsi que
d'événements irréguliers comme les éruptions solaires. La densité de particules
électriquement chargées résulte en permanence d'un état d'équilibre entre les processus
qui créent l'ionisation (rayonnement) et ceux qui la détruisent (recombinaison électronion et capture d'électrons par des particules neutres).
L'ionosphère joue un rôle fondamental par l'absorption de rayonnements (par
exemple les ultraviolets) qui, s'ils atteignaient la surface de la Terre, seraient très
dangereux. Elle joue également un rôle important comme réflecteur des ondes
hertziennes, du moins pour des fréquences inférieures à quelques dizaines de MHz. Les
ondes sont emprisonnées entre la Terre et l'ionosphère, et peuvent ainsi se propager
par réflexions multiples sur toute la surface du globe. Cependant, si la densité
d'ionisation devient temporairement trop élevée, lors de périodes d'intense activité
solaire, l'ionosphère se comporte comme un conducteur et absorbe les ondes,
entraînant de graves perturbations des télécommunications.
Complétez votre recherche en consultant :
Les corrélats
atmosphère
magnétosphère
ultraviolet
ionosphère. n.f., zone de l'atmosphère comprise entre 60 et 1 000 km
d'altitude, dans laquelle se trouve une concentration élevée d'ions et d'électrons libres.
Soumis au bombardement du rayonnement solaire, les atomes et molécules de la haute
atmosphère s'ionisent par arrachement d'électrons. La probabilité de ces ionisations est
proportionnelle, d'une part à la densité de particules ionisables, d'autre part à l'intensité
du rayonnement ionisant. La densité d'atomes et de molécules atmosphériques décroît
lorsqu'on s'élève en altitude alors que l'intensité du rayonnement solaire croît. La densité
des particules ionisées, produit de ces deux fonctions, passe par un maximum dans la
région appelée ionosphère. Si la limite inférieure en est bien définie (densité de particules
chargées électriquement supérieure à 100 charges élémentaires par ml), la limite
supérieure, fixée par le commencement de la magnétosphère, est plus arbitraire.
Pour qu'un photon provenant du Soleil puisse provoquer une ionisation, son énergie
doit être supérieure à un certain seuil. Ne participent à la formation de l'ionosphère que
les rayonnements dont la longueur d'onde est inférieure à 200 nm, c'est-à-dire des
rayonnements UV et X. Les particules ionisables sont essentiellement les molécules
d'azote (N2), d'oxygène (O2), de monoxyde d'azote (NO), et l'oxygène atomique (O).
Dépendant directement du rayonnement solaire et de la composition de
l'atmosphère, l'ionosphère est une structure variable qui fluctue au gré du cycle diurne
(24 heures), du cycle saisonnier (365 jours) et du cycle solaire (11 ans), ainsi que
d'événements irréguliers comme les éruptions solaires. La densité de particules
électriquement chargées résulte en permanence d'un état d'équilibre entre les processus
qui créent l'ionisation (rayonnement) et ceux qui la détruisent (recombinaison électronion et capture d'électrons par des particules neutres).
L'ionosphère joue un rôle fondamental par l'absorption de rayonnements (par
exemple les ultraviolets) qui, s'ils atteignaient la surface de la Terre, seraient très
dangereux. Elle joue également un rôle important comme réflecteur des ondes
hertziennes, du moins pour des fréquences inférieures à quelques dizaines de MHz. Les
ondes sont emprisonnées entre la Terre et l'ionosphère, et peuvent ainsi se propager
par réflexions multiples sur toute la surface du globe. Cependant, si la densité
d'ionisation devient temporairement trop élevée, lors de périodes d'intense activité
solaire, l'ionosphère se comporte comme un conducteur et absorbe les ondes,
entraînant de graves perturbations des télécommunications.
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atmosphère
magnétosphère
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