Le même genre d'ondes planétaires à grande échelle qui serpentent dans l'atmosphère au-dessus de la surface de la Terre peuvent également exister sur le Soleil, selon une nouvelle étude menée par un scientifique du National Center for Atmospheric Research (NCAR).

Tout comme les ondes à grande échelle qui se forment sur Terre, connu sous le nom d'ondes de Rossby, influencer les conditions météorologiques locales, les ondes découvertes sur le Soleil peuvent être intimement liées à l'activité solaire, y compris la formation de taches solaires, régions actives, et l'éruption des éruptions solaires.

"La découverte des ondes de Rossby magnétisées sur le Soleil offre la possibilité alléchante que nous puissions prédire la météo spatiale beaucoup plus à l'avance, " a déclaré le scientifique du NCAR Scott McIntosh, auteur principal de l'article.

L'étude sera publiée le 27 mars dans la revue Astronomie de la nature . Les co-auteurs sont William Cramer de l'Université de Yale, Manuel Pichardo Marcano de la Texas Tech University, et Robert Leamon de l'Université du Maryland, Parc du Collège.

La recherche a été financée par la National Science Foundation (NSF), qui est le sponsor de NCAR, et par la NASA.

Une vue inédite du Soleil

Sur Terre, Les ondes de Rossby sont associées à la trajectoire du courant-jet et à la formation de systèmes de basse et haute pression, qui à leur tour influencent les événements météorologiques locaux.

Les ondes se forment dans les fluides en rotation, dans l'atmosphère et dans les océans. Parce que le Soleil tourne aussi, et parce qu'il est composé en grande partie de plasma qui agit, à certains égards, comme un vaste océan magnétisé, l'existence d'ondes de type Rossby ne devrait pas surprendre, dit McIntosh, qui dirige l'observatoire de haute altitude du NCAR.

Et pourtant, les scientifiques manquaient d'outils pour distinguer ce modèle d'onde jusqu'à récemment. Contrairement à la Terre, qui est scruté sous de nombreux angles par des satellites dans l'espace, les scientifiques ont historiquement été capables d'étudier le Soleil d'un seul point de vue :vu de la direction de la Terre.

Mais pendant une courte période, de 2011 à 2014, les scientifiques ont eu l'opportunité sans précédent de voir toute l'atmosphère du Soleil à la fois. Pendant ce temps, observations du Solar Dynamics Observatory (SDO) de la NASA, qui se situe entre le Soleil et la Terre, ont été complétées par les mesures de la mission Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO) de la NASA, qui comprenait deux engins spatiaux en orbite autour du Soleil. Collectivement, les trois observatoires ont fourni une vue à 360 degrés du Soleil jusqu'à ce que le contact soit perdu avec l'un des engins spatiaux STEREO en 2014. McIntosh et ses co-auteurs ont extrait les données collectées pendant la fenêtre de couverture solaire complète pour voir si la vague à grande échelle des modèles pourraient émerger.

"En combinant les données des trois satellites, nous pouvons voir tout le soleil et c'est important pour des études comme celle-ci parce que vous voulez que les mesures soient toutes en même temps, " a déclaré le doyen Pesnell, Scientifique du projet SDO au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "Ils repoussent les limites de la façon dont nous utilisons les données solaires pour comprendre l'intérieur du soleil et d'où vient le champ magnétique du soleil."

Trouver des vagues dans les données

L'équipe a utilisé des images prises par des instruments sur SDO et STEREO pour identifier et suivre les points lumineux coronaux. Ces petites caractéristiques lumineuses parsèment toute la face du Soleil et ont été utilisées pour suivre les mouvements plus profondément dans l'atmosphère solaire.

Les scientifiques ont tracé les données combinées sur les diagrammes de Hovmöller, un outil de diagnostic développé par les météorologues pour mettre en évidence le rôle des ondes dans l'atmosphère terrestre. Ce qui est ressorti de l'analyse, ce sont des bandes d'activité magnétisée qui se propagent lentement à travers le Soleil, tout comme les ondes de Rossby trouvées sur Terre.

La découverte pourrait relier une gamme de phénomènes solaires qui sont également liés au champ magnétique du Soleil, y compris la formation de taches solaires, leur vie, et l'origine du cycle solaire de 11 ans du Soleil. "Il est possible que tout soit lié ensemble, mais nous devions avoir une perspective globale pour voir cela, " a déclaré McIntosh. "Nous pensons que les gens observent les impacts de ces vagues de type Rossby depuis des décennies, mais n'ont pas été en mesure de mettre l'ensemble du tableau."

Avec une nouvelle compréhension de ce à quoi pourrait vraiment ressembler la situation dans son ensemble, les scientifiques pourraient faire un pas de plus pour prédire le comportement du Soleil.

"La découverte d'ondes de type Rossby sur le Soleil pourrait être importante pour la prédiction des tempêtes solaires, les principaux moteurs des effets de la météorologie spatiale sur Terre, " dit Ilia Roussev, directeur de programme à la Division des sciences atmosphériques et géospatiales de la NSF. "Le mauvais temps dans l'espace peut entraver ou endommager les opérations des satellites, et les systèmes de communication et de navigation, ainsi que provoquer des pannes de réseau électrique entraînant d'énormes pertes socio-économiques. Les estimations évaluent le coût des risques météorologiques spatiaux à 10 milliards de dollars par an. »

Mais pour faire progresser nos capacités prédictives, les scientifiques doivent d'abord mieux comprendre les ondes et les motifs qui y persistent, ce qui nécessiterait à nouveau d'avoir une vue à 360 degrés du Soleil.

« Pour relier l'échelle locale à l'échelle mondiale, nous devons élargir notre vision, " a déclaré McIntosh. "Nous avons besoin d'une constellation de vaisseaux spatiaux qui entourent le Soleil et surveillent l'évolution de son champ magnétique mondial."