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Depuis des décennies, le phénomène du chauffage coronal intrigue les scientifiques. Comment expliquer que l’atmosphère extérieure du Soleil, appelée la couronne, soit nettement plus chaude que la surface de l’astre ? La sonde Parker Solar Probe de la NASA, un engin spatial de pointe conçu pour explorer les confins du Soleil, a récemment apporté de nouvelles données qui pourraient enfin percer ce mystère. Les résultats sont publiés dans The Astrophysical Journal Letters.
Le mystère du chauffage coronal
Le phénomène du chauffage coronal pose une question fondamentale : pourquoi la couronne solaire, qui est beaucoup plus éloignée du cœur du Soleil, est-elle des centaines de fois plus chaude que sa surface, la photosphère ? Cette énigme persiste malgré les avancées technologiques et théoriques, laissant les scientifiques dans l’incertitude.
La photosphère, bien qu’étant plus froide que la couronne, émet la majorité de la lumière visible du Soleil. L’observation de la couronne est donc difficile en l’absence d’une éclipse solaire ou d’un coronographe, un instrument spécialisé qui bloque la lumière intense de la photosphère.
Lancée en 2018, la sonde Parker Solar Probe de la NASA s’est donné pour mission de percer les secrets du Soleil en s’approchant au plus près de cet astre brûlant. L’engin a bravé des températures extrêmes, de l’ordre de 1 400 degrés Celsius, pour collecter des données cruciales lors de ses passages à proximité du Soleil. Ces données ont permis de détecter des phénomènes inattendus au sein de l’atmosphère solaire.
L’origine des « switchbacks »
Parmi les découvertes, les « switchbacks », ou inversions brusques des champs magnétiques solaires, ont particulièrement retenu l’attention des scientifiques. Ces « switchbacks » pourraient jouer un rôle dans le réchauffement de la couronne en libérant l’énergie magnétique qu’ils contiennent lors de leur déplacement depuis l’intérieur du Soleil vers l’espace. Selon Mojtaba Akhavan-Tafti, chercheur à l’université du Michigan et coauteur de l’étude, cette énergie pourrait contribuer au chauffage de la couronne et à l’accélération du vent solaire.
L’analyse approfondie des données collectées par Parker Solar Probe a révélé que les « switchbacks » sont fréquents dans le vent solaire près du Soleil, mais absents à l’intérieur de la couronne. Cette observation contredit l’une des principales hypothèses selon laquelle les « switchbacks » commenceraient à la surface du Soleil. L’absence de ces phénomènes dans la couronne suggère que leur origine pourrait être ailleurs, possiblement à la surface du Soleil où des collisions de lignes de champ magnétique chaotiques pourraient générer ces « switchbacks ».
Akhavan-Tafti explique que lors de ces collisions, les champs magnétiques vibrent comme des cordes de guitare, accélérant le plasma à des vitesses élevées. Ces vibrations pourraient ensuite déformer les ondes magnétiques, les faisant tourner en sens inverse près du Soleil. Si ces ondes ne parviennent pas à s’échapper de l’atmosphère solaire, leur énergie serait transférée aux couches supérieures, contribuant ainsi au réchauffement de la couronne.
Vers une meilleure compréhension du Soleil
Ces découvertes sont importantes pour affiner notre compréhension du fonctionnement interne du Soleil. En effet, elles pourraient avoir un impact significatif sur la capacité des scientifiques à prédire et à détecter les tempêtes solaires, des événements potentiellement dévastateurs pour les systèmes de communication et les réseaux électriques sur Terre.
La sonde Parker Solar Probe, exploitée par le laboratoire de physique appliquée de l’université Johns-Hopkins, a déjà effectué 20 passages rapprochés du Soleil. Lors de son dernier passage en juillet, elle s’est approchée à moins de 8 millions de kilomètres de la surface solaire. Après s’être temporairement éloignée, elle est prévue pour revenir encore plus près le 30 septembre, avant de s’éloigner de nouveau à la veille de Noël.
Les futures observations de Parker Solar Probe, combinées aux analyses des données précédemment recueillies, devraient permettre de mieux comprendre pourquoi la couronne est chauffée à des millions de degrés, un mystère que les scientifiques espèrent résoudre dans les années à venir. Par ailleurs, quand le Soleil va-t-il exploser ?