La version originale de cette histoire apparaît dans Magazine Quanta.
Notre soleil est l’étoile la mieux observée de tout l’univers.
Nous voyons sa lumière chaque jour. Pendant des siècles, les scientifiques ont suivi les taches sombres qui tachent sa face rayonnante, tandis qu’au cours des dernières décennies, des télescopes dans l’espace et sur Terre ont scruté les rayons du soleil dans des longueurs d’onde couvrant le spectre électromagnétique. Des expériences ont également permis de renifler l’atmosphère du soleil, de capturer des bouffées de lumière vent solairea collecté des neutrinos solaires et des particules de haute énergie et cartographié le champ magnétique de notre étoile – ou a essayé de le faire, puisque nous n’avons pas encore vraiment observé les régions polaires qui sont essentielles pour en savoir plus sur la structure magnétique interne du soleil.
Cependant, malgré tout cet examen minutieux, une question cruciale est resté malheureusement non résolu. À sa surface, la température du soleil est de 6 000 degrés Celsius. Mais les couches externes de son atmosphère, appelées couronne, peuvent être plus chaudes d’un million de degrés, ce qui laisse perplexe.
Vous pouvez voir cette gaine de gaz brûlante lors d’une éclipse solaire totale, comme cela s’est produit le 8 avril ci-dessus. une partie de l’Amérique du Nord. Si vous étiez sur le chemin de la totalité, vous pourriez voir la couronne comme un halo lumineux autour du soleil ombragé par la lune.
Cette année, ce halo avait l’air différent que celle apparue lors de la dernière éclipse nord-américaine, en 2017. Non seulement le soleil est plus actif maintenant, mais vous regardiez une structure que nous, les scientifiques qui étudient notre étoile d’origine, sommes enfin parvenus à comprendre. Observer le soleil de loin n’était pas suffisant pour comprendre ce qui chauffe la couronne. Pour résoudre ce mystère et d’autres, nous avions besoin d’une sonde spatiale qui rase le soleil.
Ce vaisseau spatial, celui de la NASA Sonde solaire Parker— lancé en 2018. Alors qu’il tourne autour du soleil, plongeant dans et hors de la couronne solaire, il a collecté des données qui nous montrent comment l’activité magnétique à petite échelle dans l’atmosphère solaire rend la couronne solaire presque inconcevable.
De la surface à la gaine
Pour commencer à comprendre cette couronne de torréfaction, nous devons considérer les champs magnétiques.
Le moteur magnétique du soleil, appelé dynamo solaire, se trouve à environ 200 000 kilomètres sous la surface du soleil. Pendant qu’il tourne, ce moteur roule activité solaire, qui augmente et diminue sur des périodes d’environ 11 ans. Lorsque le soleil est plus actif, les éruptions solaires, les taches solaires et les explosions augmentent en intensité et en fréquence (comme c’est le cas actuellement, proche du maximum solaire).
À la surface du Soleil, les champs magnétiques s’accumulent aux limites des cellules convectives en mouvement, appelées supergranules, qui ressemblent à des bulles dans une casserole d’huile bouillante sur la cuisinière. La surface solaire en ébullition constante concentre et renforce ces champs magnétiques aux bords des cellules. Ces champs amplifiés lancent ensuite des jets transitoires et des nanoflares lorsqu’ils interagissent avec le plasma solaire.
Des champs magnétiques peuvent également traverser la surface du soleil et produire des phénomènes à plus grande échelle. Dans les régions où le champ est fort, vous voyez des taches solaires sombres et des boucles magnétiques géantes. Dans la plupart des endroits, en particulier dans la partie inférieure de la couronne solaire et à proximité des taches solaires, ces arcs magnétiques sont « fermés », leurs deux extrémités étant attachées au soleil. Ces boucles fermées sont de différentes tailles, des plus minuscules aux plus dramatiques, arcs flamboyants observé lors des éclipses.
Dans d’autres endroits, ces boucles sont déchirées. La couronne brûlante du Soleil est la source d’un vent solaire supersonique : des flux de particules chargées qui forment une énorme bulle protectrice autour du système solaire appelé héliosphère, qui s’étend bien au-delà des planètes connues. Ces particules transportent avec elles des champs magnétiques, parfois jusque dans l’espace lointain. Lorsque cela se produit, la boucle magnétique s’étend jusqu’au bord de l’héliosphère, formant ce qu’on appelle un champ magnétique « ouvert ».
