Regardez l'évolution d'un CME furtif dans cette simulation. La rotation différentielle crée une masse tordue de champs magnétiques sur le soleil, qui se pince et s'envole dans l'espace. L'image du soleil provient de STEREO de la NASA. Les lignes colorées représentent les lignes de champ magnétique, et les différentes couleurs indiquent dans quelles couches de l'atmosphère du soleil elles proviennent. Les lignes blanches deviennent accentuées et forment une bobine, finalement éruption du soleil. Crédit :Goddard Space Flight Center/ARMS/Joy Ng de la NASA, producteur
Notre soleil en constante évolution projette en continu de la matière solaire dans l'espace. Les plus grands de ces événements sont des nuages massifs qui jaillissent du soleil, appelées éjections de masse coronale, ou CME. Ces tempêtes solaires arrivent souvent en premier avec une sorte d'avertissement - le flash lumineux d'une éruption, une explosion de chaleur ou une rafale de particules énergétiques solaires. Mais un autre type de tempête a intrigué les scientifiques pour son manque de signes d'avertissement typiques :ils semblent venir de nulle part, et les scientifiques les appellent des CME furtifs.
Maintenant, une équipe internationale de scientifiques, dirigé par le Space Sciences Laboratory de l'Université de Californie, Berkeley, et financé en partie par la NASA, a développé un modèle qui simule l'évolution de ces tempêtes solaires furtives. Les scientifiques se sont appuyés sur les missions STEREO et SOHO de la NASA pour ce travail, peaufiner leur modèle jusqu'à ce que les simulations correspondent aux observations spatiales. Leur travail montre comment un lent, processus silencieux peut créer de manière inattendue une masse tordue de champs magnétiques sur le soleil, qui se pince et s'envole dans l'espace, le tout sans aucun avertissement préalable.
Par rapport aux CME typiques, qui jaillit du soleil à une vitesse de 1800 miles par seconde, les CME furtifs se déplacent à une allure décousue, entre 250 et 435 miles par seconde. C'est à peu près la vitesse du vent solaire le plus courant, le flux constant de particules chargées qui s'écoule du soleil. A cette vitesse, les CME furtifs ne sont généralement pas assez puissants pour entraîner des événements météorologiques spatiaux majeurs, mais en raison de leur structure magnétique interne, ils peuvent encore causer des perturbations mineures à modérées du champ magnétique terrestre.
Pour découvrir les origines des CME furtifs, les scientifiques ont développé un modèle des champs magnétiques du soleil, simulant leur force et leur mouvement dans l'atmosphère du soleil. Au centre du modèle se trouvait la rotation différentielle du soleil, ce qui signifie que différents points du soleil tournent à des vitesses différentes. Contrairement à la Terre, qui tourne comme un corps solide, le soleil tourne plus vite à l'équateur qu'à ses pôles.
Le modèle a montré que la rotation différentielle provoque l'étirement et la propagation des champs magnétiques du soleil à des vitesses différentes. Les scientifiques ont démontré que ce processus constant génère suffisamment d'énergie pour former des CME furtifs au cours d'environ deux semaines. La rotation du soleil accentue de plus en plus les lignes de champ magnétique au fil du temps, les déformant finalement en une bobine d'énergie tendue. Lorsque suffisamment de tension monte, la bobine se dilate et se pince en une énorme bulle de champs magnétiques tordus - et sans avertissement - le CME furtif quitte tranquillement le soleil.
De tels modèles informatiques peuvent aider les chercheurs à mieux comprendre comment le soleil affecte l'espace proche de la Terre, et potentiellement améliorer notre capacité à prédire la météo spatiale, comme cela est fait pour la nation par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis. Un article publié dans le Journal de recherche géophysique le 5 novembre, 2016, résume ce travail.