Le télescope solaire Daniel K. Inouye a produit l'image la plus haute résolution de la surface du soleil jamais prise. Sur cette photo, prise à 789 nanomètres (nm), nous pouvons voir des caractéristiques aussi petites que 30 km (18 miles) pour la toute première fois. L'image montre un motif de turbulence, gaz "bouillant" qui couvre tout le soleil. Les structures en forme de cellules - chacune de la taille du Texas - sont la signature de mouvements violents qui transportent la chaleur de l'intérieur du soleil vers sa surface. La matière solaire chaude (plasma) s'élève dans les centres lumineux des "cellules, " se refroidit puis s'enfonce sous la surface dans des voies sombres dans un processus connu sous le nom de convection. Dans ces voies sombres, nous pouvons également voir le minuscule, marqueurs lumineux des champs magnétiques. Jamais vu cette clarté, on pense que ces points brillants canalisent l'énergie vers les couches externes de l'atmosphère solaire appelées couronne. Ces points lumineux peuvent être au cœur de la raison pour laquelle la couronne solaire dépasse le million de degrés. Crédit :NSO/AURA/NSF
Les premières images du télescope solaire Daniel K. Inouye de la National Science Foundation, qui viennent de sortir, révèlent des détails sans précédent de la surface du soleil et donnent un aperçu des produits de classe mondiale à venir de ce télescope solaire prééminent de 4 mètres. Le télescope solaire Inouye de la NSF permettra une nouvelle ère de la science solaire et un bond en avant dans la compréhension du soleil et de ses impacts sur notre planète.
Activité sur le soleil, connu sous le nom de météo spatiale, peut affecter les systèmes sur Terre. Les éruptions magnétiques sur le soleil peuvent avoir un impact sur les voyages aériens, perturber les communications par satellite et faire tomber les réseaux électriques, provoquant des pannes de courant de longue durée et des technologies de désactivation telles que le GPS.
Ces premières images du télescope solaire Inouye de la NSF montrent une vue rapprochée de la surface du soleil, qui peut fournir des détails importants pour les scientifiques. L'image montre un motif de plasma "en ébullition" turbulent qui couvre tout le soleil. Les structures en forme de cellules, chacune de la taille du Texas, sont la signature de mouvements violents qui transportent la chaleur de l'intérieur du soleil vers sa surface. Ce plasma solaire chaud s'élève dans les centres lumineux des "cellules, " se refroidit puis s'enfonce sous la surface dans des couloirs sombres dans un processus connu sous le nom de convection. (Voir la vidéo disponible avec ce communiqué de presse.)
« Depuis que la NSF a commencé à travailler sur ce télescope au sol, nous attendions avec impatience les premières images, " a déclaré France Córdova, directeur de la NSF. "Nous pouvons maintenant partager ces images et vidéos, qui sont les plus détaillés de notre soleil à ce jour. Le télescope solaire Inouye de la NSF sera capable de cartographier les champs magnétiques dans la couronne solaire, où se produisent des éruptions solaires qui peuvent avoir un impact sur la vie sur Terre. Ce télescope améliorera notre compréhension de ce qui détermine la météo spatiale et aidera finalement les prévisionnistes à mieux prévoir les tempêtes solaires. »
Illuminer ce que nous savons de notre étoile la plus proche
Le soleil est notre étoile la plus proche, un gigantesque réacteur nucléaire qui brûle environ 5 millions de tonnes d'hydrogène par seconde. Il le fait depuis environ 5 milliards d'années et continuera pendant les 4,5 milliards d'années restantes de sa vie. Toute cette énergie rayonne dans l'espace dans toutes les directions, et la minuscule fraction qui frappe la Terre rend la vie possible. Dans les années 1950, les scientifiques ont découvert qu'un vent solaire souffle du soleil vers les bords du système solaire. Ils ont également déduit pour la première fois que nous vivons à l'intérieur de l'atmosphère de cette étoile. Mais bon nombre des processus les plus vitaux du soleil continuent de confondre les scientifiques.
"Sur Terre, nous pouvons prédire très précisément s'il va pleuvoir à peu près n'importe où dans le monde, et la météo spatiale n'est pas encore là, " a déclaré Matt Mountain, président de l'Association des universités pour la recherche en astronomie, qui gère le télescope solaire d'Inouye. "Nos prévisions sont en retard de 50 ans sur la météo terrestre, sinon plus. Ce dont nous avons besoin, c'est de comprendre la physique sous-jacente à la météo spatiale, et cela commence au soleil, c'est ce que le télescope solaire d'Inouye étudiera au cours des prochaines décennies."
Le télescope solaire Inouye de la NSF image le soleil avec plus de détails que jamais auparavant. Le télescope peut imager une région du soleil 38, 000km de large. Fermer, ces images montrent de grandes structures en forme de cellules de centaines de kilomètres de diamètre et, pour la première fois, les plus petites caractéristiques jamais vues sur la surface solaire, certains aussi petits que 30 km. Image de fond :Programme Synoptique Intégré de l'ONS/GONG. Crédit :NSO/AURA/NSF
Les champs magnétiques solaires sont constamment tordus et enchevêtrés par les mouvements du plasma solaire. Les champs magnétiques tordus peuvent conduire à des tempêtes solaires qui peuvent affecter négativement nos modes de vie modernes dépendants de la technologie. Lors de l'ouragan Irma en 2017, la National Oceanic and Atmospheric Administration a signalé qu'un événement météorologique spatial simultané a interrompu les communications radio utilisées par les premiers intervenants, voies aériennes et maritimes pendant huit heures le jour où l'ouragan a touché terre.
La résolution fine de ces minuscules caractéristiques magnétiques est au cœur de ce qui rend le télescope solaire d'Inouye unique. Il peut mesurer et caractériser le champ magnétique du soleil avec plus de détails que jamais auparavant et déterminer les causes d'une activité solaire potentiellement nocive.
"C'est une question de champ magnétique, " dit Thomas Rimmele, directeur du télescope solaire d'Inouye. "Pour percer les plus grands mystères du soleil, nous devons non seulement pouvoir voir clairement ces minuscules structures à une distance de 93 millions de kilomètres, mais mesurer très précisément la force et la direction de leur champ magnétique près de la surface et tracer le champ au fur et à mesure qu'il s'étend dans la couronne à un million de degrés, l'atmosphère extérieure du soleil."
Une meilleure compréhension des origines des catastrophes potentielles permettra aux gouvernements et aux services publics de mieux se préparer aux futurs événements météorologiques spatiaux inévitables. On s'attend à ce que la notification des impacts potentiels puisse se produire plus tôt - jusqu'à 48 heures à l'avance au lieu de la norme actuelle, ce qui est d'environ 48 minutes. Cela laisserait plus de temps pour sécuriser les réseaux électriques et les infrastructures critiques et pour mettre les satellites en mode sans échec.
L'ingénierie
Pour réaliser la science proposée, ce télescope a nécessité de nouvelles approches importantes pour sa construction et son ingénierie. Construit par l'Observatoire solaire national de la NSF et géré par AURA, le télescope solaire d'Inouye combine un miroir de 4 mètres (13 pieds) - le plus grand au monde pour un télescope solaire - avec des conditions d'observation inégalées au 10, Sommet Haleakalā de 1 000 pieds.
La concentration de 13 kilowatts d'énergie solaire génère d'énormes quantités de chaleur, une chaleur qui doit être contenue ou évacuée. Un système de refroidissement spécialisé offre une protection thermique cruciale pour le télescope et ses optiques. Plus de sept miles de tuyauterie distribuent le liquide de refroidissement dans tout l'observatoire, partiellement refroidi par la glace créée sur place pendant la nuit.
