Afin d’observer notre astre « de plus près » et d’étudier les vents solaires, une équipe de chercheurs américains a créé un « soleil miniature » en laboratoire. Cette boule de plasma brûlant dispose de son propre champ électromagnétique.
La « Grosse boule rouge »
Les scientifiques de l’université du Wisconsin-Madison, aux États-Unis, ont construit une chambre à vide en aluminium de 3 mètres de large capable de recréer une partie de la physique solaire afin de mieux comprendre les phénomènes qui se produisent à l’intérieur et autour de l’astre. Comme l’a expliqué Ethan Peterson, étudiant et auteur principal de l’étude parue dans la revue Nature Physics : « J’ai été particulièrement attiré par la simplicité de l’expérience ainsi que ses implications profondes pour l’étude pratique de la physique solaire en laboratoire. »
Le soleil et son atmosphère sont constitués de plasma, un mélange de particules brûlantes chargées positivement et négativement, qui est transporté à travers l’espace par les vents solaires. Baptisé « The Big Red Ball », le modèle solaire en question dispose d’un aimant en son centre, destiné à imiter le champ magnétique de l’astre. Les chercheurs pompent de l’hélium à l’intérieur du « mini-soleil » afin de ioniser le gaz et de le transformer en plasma, puis appliquent un courant électrique qui, grâce au champ magnétique, va entraîner sa rotation.
Les scientifiques souhaitaient vérifier la théorie de Parker
Aidé de son professeur de physique Cary Forest, Peterson a d’abord entrepris de reproduire « la spirale de Parker », du nom d’Eugene Parker, l’astrophysicien responsable de la théorie du vent solaire. Celle-ci fait référence à la forme de spirale se formant à la surface de l’astre sous l’action du champ magnétique et des vents solaires. Selon Peterson : « Le soleil est une boule de plasma en rotation, et nos efforts visaient à confirmer ou à réfuter la dérivation théorique du vent solaire et du champ magnétique héliosphérique que Parker avait découverte en 1958. »
Lorsque la spirale de Parker a pris forme, les chercheurs ont également pu observer que le vent solaire engendrait l’éjection de plasmoïdes, ou gouttes de plasma, à une fréquence soutenue. Ces « éructations » de plasma étaient semblables à celles émises par notre astre et ayant pu être observées par les satellites. Bien que la source des éjections réelles reste inconnue, les chercheurs ont cartographié une région du « mini-soleil » où le champ magnétique était plus faible et où le plasma avait tendance à se déplacer plus rapidement, ce qui provoquait la rupture et l’éjection radiale de matière.
Inauguré en 2012, « The Big Red Ball » n’a cessé d’être amélioré par les chercheurs au fil des années. L’équipe va désormais utiliser le
« mini-soleil » afin d’étudier plus en détail l’accélération du vent solaire, ainsi que les propriétés fondamentales des plasmas sans collision.
Le titre est quand même assez trompeur. Un soleil c’est : Un champ magnétique énorme (le champ magnétique du Soleil est dix fois plus puissant qu’on ne le pensait jusqu’alors. Comme toutes les étoiles actives et relativement « froides », le Soleil présente un champ magnétique. … A la surface du Soleil,… Lire la suite »