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Des champs magnétiques étranges près de la surface du soleil alimentent les vents de gaz. Un engin spatial plongeant dans l’atmosphère du soleil a révélé la source probable des puissantes explosions de plasma dans les vents solaires rapides.

Loin du soleil, le vent solaire est un plasma nébuleux et turbulent. Mais lorsque la sonde Parker Solar Probe de la NASA s’est approchée à environ 8 millions de kilomètres de la surface du soleil, elle a détecté d’étroits courants de plasma (SN : 12/15/21). Ces courants semblent être guidés par des champs magnétiques qui remontent jusqu’à deux régions relativement froides de l’atmosphère du soleil, connues sous le nom de trous coronaux, rapportent des chercheurs le 7 juin dans Nature.

Le vent solaire – le flux constant de particules chargées qui s’écoule du soleil – a deux vitesses distinctes, appelées « lent » et « rapide ». Jusqu’à présent, on ne savait pas exactement ce qui accélérait le vent solaire rapide. Le plasma de la majeure partie du vent solaire est constitué de protons, d’électrons et de noyaux d’atomes soufflant à des centaines de kilomètres par seconde. Mais le plasma provenant de la zone située au-dessus des trous coronaux peut se déplacer plus de 10 fois plus vite.

Les flux de plasma rapides ont été associés à des événements connus sous le nom de « switchbacks », au cours desquels des parties des champs magnétiques proches du soleil s’inversent (SN : 1/15/21). Les inversions peuvent se produire lorsque des boucles de champ magnétique proches de la surface du soleil se connectent à de longues lignes de champ qui s’éloignent du soleil. La reconnexion conduit à un virage serré qui envoie le plasma dans l’espace lorsque le virage se redresse.

Selon les chercheurs, les flux à haute énergie sont le résultat de lignes de champ nouvellement reconnectées avec un coude très prononcé, tandis que les flux à faible énergie proviennent de lignes de champ dont les coudes sont plus anciens et plus lisses.

Bien que les preuves que le vent solaire rapide est dû à des reconnexions magnétiques soient convaincantes, elles restent circonstancielles, déclare l’astrophysicien Stuart Bale de l’université de Californie à Berkeley. « Nos résultats suggèrent que le vent solaire peut être accéléré à des vitesses élevées très près du soleil », explique Bale. « C’est un peu différent [du] scénario standard d’énergisation du vent », où l’accélération a lieu plus loin du soleil.

Il est important de comprendre des processus tels que l’origine du vent solaire rapide pour des raisons pratiques, explique M. Bale. « Nous pensons également que la reconnexion magnétique est responsable des éruptions solaires et qu’elle est impliquée dans les éjections de masse coronale, qui ont un impact majeur sur la météorologie spatiale. Les éruptions solaires et la météo spatiale qu’elles provoquent ont entraîné des perturbations du réseau électrique sur Terre et des interruptions des communications radio, et elles peuvent menacer les astronautes (SN : 30/07/2020).

Les résultats constituent également un indice important dans le mystère persistant de la raison pour laquelle l’atmosphère du soleil est plus chaude de plusieurs millions de degrés Celsius que sa surface, déclare l’astrophysicien Gary Zank, qui n’a pas participé à l’étude (SN : 8/20/17). « Mais elles ne permettent pas d’identifier le mécanisme de chauffage.

Les observations mettent en évidence l’importance de la reconnexion magnétique à proximité du soleil, explique Zank, de l’Université de l’Alabama à Huntsville. « L’étape suivante consiste à relier cette reconnexion à la dissipation de l’énergie magnétique afin de déterminer le processus de chauffage proprement dit.

Selon Amitava Bhattacharjee, astrophysicien à l’université de Princeton, un autre aspect intéressant de l’étude est la façon dont la structure de la surface solaire semble être imprimée sur le vent solaire près du soleil malgré la présence de turbulences. D’autres chercheurs ont émis l’hypothèse que cela pouvait se produire, mais dans la nouvelle étude, « les preuves expérimentales et les simulations sont plus convaincantes ».

Les rencontres de plus en plus rapprochées de Parker avec le soleil pourraient confirmer de manière plus définitive la source du vent solaire rapide. Les prochaines rencontres auront lieu alors que le soleil entre dans une phase où le nombre de taches solaires augmente et où le vent solaire se renforce, en vue d’atteindre le pic d’activité solaire aux alentours de juillet 2025. « Alors que nous nous dirigeons vers le maximum solaire, nous nous attendons à de sérieuses surprises », a déclaré M. Bale.

adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencenews.org/

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