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Les secrets des taches solaires et des champs magnétiques solaires étudiés dans les simulations de supercalculateurs de la NASA

Le Soleil est bien plus qu’une simple source de lumière pour la Terre – c’est une étoile dynamique et complexe, avec des tempêtes, des éruptions et des mouvements qui le font changer constamment. Les champs magnétiques régissent la majeure partie de l’activité solaire que nous pouvons observer, mais la façon dont ils le font est encore mal comprise. De nouveaux résultats basés sur des simulations effectuées par le centre de supercalcul avancé de la NASA, au centre de recherche Ames de la NASA, dans la Silicon Valley, en Californie, permettent de brosser un tableau plus complet de l’une des caractéristiques les plus marquantes de l’activité solaire, à savoir un cycle de formation des taches solaires appelé « oscillation de torsion ».

Une analyse informatique des données relatives à la structure et à la dynamique du Soleil provenant de deux engins spatiaux de la NASA a révélé que la force de ces oscillations de torsion provoquées par les champs magnétiques dans l’intérieur profond du Soleil continue de diminuer. Cela indique que le cycle actuel des taches solaires pourrait être plus faible que le précédent, et que la tendance à long terme du déclin des champs magnétiques du Soleil va probablement se poursuivre. Ces changements à l’intérieur du Soleil peuvent avoir des répercussions sur la météorologie spatiale, l’atmosphère et le climat de la Terre.

Le cycle des taches solaires commence lorsqu’une tache solaire commence à se former à environ 30 degrés de latitude sur la surface du Soleil. La zone de formation commence ensuite à migrer vers l’équateur. À son intensité maximale, le champ magnétique global du Soleil a ses régions polaires inversées – comme s’il y avait une extrémité positive et une extrémité négative d’un aimant à chacun des pôles du Soleil, et qu’elles étaient interverties. Ces variations de 22 ans sont causées par des processus de dynamo à l’intérieur du Soleil. On parle de processus dynamo lorsque du fluide ou du plasma en rotation, en convection et conducteur d’électricité contribue à maintenir un champ magnétique. Ces champs magnétiques profonds sont cachés et ne peuvent pas être observés directement, mais leurs effets sont visibles dans les variations de la rotation solaire, créant un modèle cyclique de flux migrateurs à travers les zones – les oscillations de torsion. Dans certaines zones, cette rotation s’accélère ou se ralentit, tandis que dans d’autres, elle reste stable.

Cette analyse a utilisé les données de deux missions de la NASA, le Solar and Heliospheric Observatory et le Solar Dynamics Observatory. Le Joint Science Operations Center de l’université de Stanford a traité les données issues de 22 années d’observations des deux missions, soit plus de cinq pétaoctets au total. Les superordinateurs de la NASA ont assuré l’analyse des flux, la modélisation numérique et la visualisation qui ont permis aux scientifiques de mieux comprendre ce modèle complexe.

À l’avenir, les améliorations apportées à la résolution des données, aux techniques d’analyse des données et aux modèles de simulation permettront de fusionner les modèles des champs magnétiques du Soleil avec ceux de l’activité des taches solaires, ce qui permettra de mieux comprendre l’impact de ces processus sur l’intérieur profond du Soleil. Ce qui se passe avec le Soleil, y compris les processus sous sa surface, affecte la météo spatiale qui a un impact sur l’ensemble du système solaire, y compris la Terre. Plus nous en savons sur l’étoile qui éclaire notre maison, mieux nous pouvons comprendre son impact sur notre planète.

Adaptation Terra Projects

source : https://wattsupwiththat.com/2022/12/01/secrets-of-sunspots-and-solar-magnetic-fields-investigated-in-nasa-supercomputing-simulations/

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