Vagues de chaleur sur le Soleil
Une équipe scientifique conjointe dirigée par l’Observatoire royal de Belgique (ORB) et la KU Leuven a découvert que les ondes magnétiques à haute fréquence pourraient jouer un rôle essentiel dans le maintien de l’atmosphère du Soleil à des millions de degrés. Cette découverte éclaire d’un jour nouveau le mystère solaire le plus intrigant : qu’est-ce qui rend l’atmosphère du Soleil plus chaude que sa surface ?
L’une des énigmes astrophysiques les plus anciennes est précisément ce problème de chauffage coronal. Dès notre plus jeune âge, on nous apprend que la température diminue à mesure que l’on s’éloigne d’une source de chaleur, mais ce n’est pas le cas pour le Soleil. La seule source de chaleur du Soleil réside dans son noyau. Pourtant, la couronne, la couche la plus externe de l’atmosphère solaire, est environ 200 fois plus chaude que la photosphère, la surface du Soleil.
Le professeur Tom Van Doorsselaere de la KU Leuven déclare : « Au cours des 80 dernières années, les astrophysiciens ont tenté de résoudre ce problème et, aujourd’hui, de plus en plus d’éléments indiquent que la couronne peut être chauffée par des ondes magnétiques. » Ce nouvel éclairage a été apporté par les observations du télescope EUI (Extreme Ultraviolet Imager) embarqué à bord de Solar Orbiter, un engin spatial de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui observe actuellement le Soleil par l’arrière (le côté non visible depuis la Terre). Le télescope EUI, exploité par l’ORB, produit des images de la couronne solaire avec une résolution sans précédent. Ses films révèlent des oscillations rapides dans les plus petites structures magnétiques de la couronne solaire, et l’énergie de ces ondes magnétiques à haute fréquence contribue au chauffage de l’atmosphère solaire.
La question que se posaient les scientifiques était de savoir si l’énergie provenant de ces nouvelles oscillations rapides était plus importante que l’énergie provenant d’oscillations similaires, mais plus lentes, qui étaient déjà connues. L’équipe scientifique a effectué une méta-analyse, une méthode statistique qui consiste à utiliser plusieurs études scientifiques pour en déduire des vérités communes. Le Dr Daye Lim, auteur principal, a conclu que les ondes à haute fréquence contribuent davantage au réchauffement total généré par les ondes que les ondes à basse fréquence.
Le Dr David Berghmans, investigateur principal d’EUI, déclare : « Comme ses résultats indiquent un rôle clé des oscillations rapides dans le chauffage coronal, nous allons consacrer une grande partie de notre attention au défi que représente la découverte d’ondes magnétiques à plus haute fréquence avec EUI ».
La revue Astrophysical Journal Letters a publié hier un article scientifique dans lequel les chercheurs de l’ORB et de la KU Leuven décrivent cette nouvelle découverte. Cette recherche est soutenue par le Fonds voor Wetenschappelijke Onderzoek Vlaanderen (FWO), la Politique scientifique fédérale (BELSPO) et le Centre d’excellence Soleil-Terre (STCE, en anglais Solar-Terrestrial Centre of Excellence) d’Uccle.
Site web d’EUI : http://sidc.be/EUI
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Image du Soleil en entier prise le 12 octobre 2022 par le Full Sun Imager (FSI) d’EUI et un zoom sur le centre du Soleil pris par son High-Resolution Imager (HRI). La flèche blanche correspond à une distance d’environ 10 000 km. Trois structures plus petites, mises en évidence par des cases rouges, bleues et vertes, montrent des ondes magnétiques qui apparaissent comme un mouvement transversal. Cliquez sur l’image pour voir un film des observations. Crédit: Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA
Référence de l’article :
Daye Lim et al., The Role of High-frequency Transverse Oscillations in Coronal Heating, 2023 ApJL 952 L15.