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Nous pourrions enfin connaître l’origine des minuscules points brillants sur le soleil

Speckles on the Sun. (Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL)

Les taches solaires ne sont pas les seules taches qui apparaissent sur la face dynamique de notre Soleil. Les physiciens solaires ont étudié de près de minuscules et fugaces taches de luminosité qui apparaissent et disparaissent en moins d’une minute en moyenne, dans les régions où des boucles de plasma s’élèvent de la surface solaire.

On les appelle les « points solaires ». L’analyse a révélé que ce phénomène fugace est probablement le résultat de manigances magnétiques – ce qui ne serait pas très surprenant, étant donné que les changements de champ magnétique jouent un rôle énorme dans toutes sortes de phénomènes solaires farfelus.

L’analyse de ces taches de « rousseur » pourrait améliorer notre compréhension du rôle du champ magnétique dans la dynamique solaire et du champ magnétique lui-même.

Ces points fascinants ont été repérés sur les images de l’orbiteur solaire conjoint NASA-ESA, lancé en 2020 alors que le Soleil venait d’entrer dans un nouveau cycle et devenait plus actif.

Le 20 mai 2020, l’engin spatial a filmé certaines régions de flux magnétique, avec des boucles magnétiques s’élevant de la photosphère solaire.

CREDIT: NSF/NSO/AURA

Speckles on the Sun. (Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL)

Le champ magnétique solaire est un astre compliqué. Il est généré par un processus de dynamo à l’intérieur du soleil – le mouvement d’un fluide conducteur en convection qui génère des champs électriques et magnétiques. Nous ne savons pas exactement comment cela fonctionne, mais les lignes de champ magnétique qui en résultent sont nombreuses, dynamiques et complexes.

Les taches solaires, par exemple, sont des régions où les champs magnétiques sont particulièrement puissants, et les éruptions solaires et les éjections de masse coronale sont produites par les lignes de champ magnétique qui se brisent et se reconnectent.

Les cycles solaires de 11 ans mentionnés précédemment sont dus à l’inversion du champ magnétique qui a lieu tous les 11 ans, lorsque les pôles magnétiques du soleil changent de place.

Sous la direction de l’astrophysicien Sanjiv Tiwari, du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, une équipe de scientifiques a examiné de plus près l’une de ces régions de flux magnétique, imagée dans des longueurs d’onde ultraviolettes extrêmes. Ils ont trouvé de minuscules taches rondes de luminosité presque cachées dans le plasma solaire.

Le traitement de l’image a mis les points en évidence, permettant à l’équipe de les étudier en détail. En l’espace d’une heure environ, ils ont pu observer et caractériser environ 170 points.

Dans l’ensemble, les points avaient en moyenne un diamètre d’environ 675 kilomètres (c’est petit pour le Soleil), étaient environ 30 % plus brillants que le plasma environnant et duraient, en moyenne, seulement 50 secondes avant de disparaître à nouveau. Environ la moitié des points sont restés isolés pendant toute la durée de leur brève existence, tandis que les autres se sont séparés en deux, ont fusionné avec d’autres points ou ont développé des boucles ou des jets explosifs.

La comparaison avec les données de l’Observatoire de la dynamique solaire de la NASA montrant le champ magnétique du Soleil a révélé que les points sont apparus dans l’ensemble du champ de vision couvert par Solar Orbiter, mais qu’ils étaient plus densément regroupés dans les régions plus actives sur le plan magnétique, en particulier les points les plus grands et les plus brillants.

L’étape suivante consistait à essayer de comprendre la cause de ces mouchetures. Pour ce faire, il a fallu utiliser un logiciel qui simule la magnétohydrodynamique de l’atmosphère solaire, Bifrost.

Cette simulation a révélé que les taches pourraient être des moments de reconnexion magnétique entre des lignes de champ magnétique émergeant de la surface solaire, et des lignes de champ magnétique descendant dans celle-ci.

Comme la reconnexion magnétique dans l’atmosphère solaire produit des boucles, cela expliquerait pourquoi de nombreux points s’étirent en une boucle étendue au cours de leur évolution.

Cependant, certains des points ne sont pas apparus dans les régions où les champs magnétiques sont enchevêtrés, ce qui suggère qu’il pourrait y avoir plusieurs voies de formation pour ces caractéristiques mystérieuses. L’une des explications possibles, selon l’équipe, est la propagation d’ondes magnétoacoustiques dans le plasma solaire, qui pourrait produire des chocs à l’origine des points.

Mais le mystère est loin d’être résolu. Les points imagés par Solar Orbiter ne sont pas les seuls points observés sur le Soleil, et ils ont été observés à différentes longueurs d’onde et dans différents environnements magnétiques.

Selon l’équipe, les recherches futures pourraient contribuer à résoudre ces questions ouvertes, nous rapprochant ainsi d’une véritable compréhension de notre fascinante étoile.

Les recherches ont été publiées dans l’Astrophysical Journal.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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