La couronne du soleil, sa couche extérieure chaude, a une température de plus d'un million de degrés Kelvin, et produit un vent de particules chargées, environ un millionième de la masse de la lune est éjecté chaque année. Les événements transitoires sont connus pour provoquer de grandes éruptions de particules chargées de haute énergie dans l'espace, dont certains bombardent la Terre, produisant des lueurs aurorales et parfois même perturbant les communications mondiales. Un problème qui a longtemps intrigué les astronomes est de savoir comment le soleil produit ces particules de haute énergie.

On pense que les fusées éclairantes ou d'autres types d'événements impulsifs sont des mécanismes clés. Le gaz chaud est ionisé et produit une nappe sous-jacente de courant circulant qui génère de puissantes boucles de champ magnétique. Lorsque ces boucles se tordent et se cassent, elles peuvent éjecter brusquement des impulsions de particules chargées. Dans l'image standard des éruptions solaires, des mouvements à grande échelle conduisent cette activité, mais où et comment l'énergie est libérée localement, et comment les particules sont accélérées, sont restées incertaines parce que les propriétés magnétiques de la nappe de courant à grande échelle n'ont pas été mesurées à des tailles suffisamment petites pour correspondre aux domaines d'activité de torchage.

CfA astronomes Chengcai Shen, Katharine Reeves et une équipe de leurs collaborateurs rapportent des observations spatialement résolues des régions du champ magnétique et de l'activité des électrons éjectés. L'équipe a utilisé le réseau de treize antennes du réseau solaire étendu d'Owens Valley (EOVSA) et ses techniques d'imagerie par micro-ondes pour observer l'éruption solaire géante le 10 septembre 2017. Au fur et à mesure que l'événement progressait, ils ont vu une montée rapide, cavité sombre en forme de ballon, correspondant à des lignes de champ magnétique torsadées montantes, rupture, et éjecter des électrons vus approximativement le long de l'axe des lignes de champ.

Les scientifiques ont pu modéliser les détails de la configuration, et en estimant l'intensité du champ magnétique et la vitesse du flux de plasma, ils ont déterminé que cette seule grande éruption a libéré pendant son pic quelques minutes environ 0,02% de l'énergie du soleil entier. Leurs résultats suggèrent que ces types de structures spatiales sur le terrain sont les principaux emplacements pour accélérer et canaliser les électrons en mouvement rapide dans l'espace interplanétaire, et démontrer la puissance de ces nouveaux, techniques d'imagerie à résolution spatiale.