La composition élémentaire de l'atmosphère chaude du Soleil connue sous le nom de « couronne » est fortement liée au cycle d'activité magnétique solaire de 11 ans, une équipe de scientifiques de l'UCL, L'Université George Mason et le Naval Research Laboratory l'ont révélé pour la première fois.

L'étude, Publié dans Communication Nature et financé par le programme Hinode de la NASA, montre qu'une augmentation de l'activité magnétique va de pair avec une augmentation de certains éléments, comme le fer, dans la couronne solaire. On pense que les résultats pourraient avoir des implications importantes pour comprendre le processus conduisant au réchauffement de la couronne solaire.

"La composition élémentaire est une composante importante du flux de masse et d'énergie dans l'atmosphère du Soleil et d'autres étoiles. Comment cette composition change, si ça change effectivement, comme les flux de matière de la surface du Soleil à sa couronne influencent les idées que nous avons sur le chauffage et l'activité dans les atmosphères d'autres étoiles, " a déclaré le Dr Deborah Baker (UCL Space &Climate Physics).

Grâce à son cycle de 11 ans, le Soleil passe de périodes relativement calmes au minimum solaire, à une activité magnétique intense au maximum solaire, lorsqu'un grand nombre de taches solaires apparaissent et qu'il y a une augmentation du rayonnement.

"Précédemment, de nombreux astronomes pensaient que la composition élémentaire dans l'atmosphère d'une étoile dépendait des propriétés de l'étoile qui ne changent pas, comme le taux de rotation ou la gravité de surface. Nos résultats suggèrent qu'il peut également être lié à l'activité magnétique et aux processus de chauffage dans l'atmosphère elle-même, et ils changent avec le temps, au moins au soleil, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Dr David H. Brooks (Université George Mason).

La surface du Soleil, la photosphère, a une température d'environ 6000 degrés, mais l'atmosphère extérieure, la couronne - mieux vue depuis la Terre pendant les éclipses solaires totales - est plusieurs centaines de fois plus chaude. La façon dont la couronne est chauffée à des millions de degrés est l'un des problèmes non résolus les plus importants en astrophysique. La solution aidera les scientifiques à mieux comprendre le réchauffement des autres étoiles.

"Pourquoi la couronne solaire est si chaude est un casse-tête de longue date. C'est comme si une flamme sortait d'un glaçon. Cela n'a aucun sens ! Les astronomes solaires pensent que la clé réside dans le champ magnétique, mais il y a encore des disputes sur les détails, " a ajouté le Dr Brooks.

L'équipe de scientifiques a analysé les observations de l'Observatoire de la dynamique solaire à une période de faible activité (minimum solaire) à partir de 2010, et jusqu'en 2014, lorsque d'énormes régions magnétiques actives traversant le disque solaire étaient courantes.

Un mécanisme inconnu transporte préférentiellement certains éléments, comme le fer, dans la couronne au lieu des autres, donnant à la couronne sa propre signature élémentaire distinctive. L'équipe pense que le mécanisme qui sépare les éléments et fournit de la matière à la couronne peut également être étroitement lié au transport de l'énergie, et cette compréhension peut fournir des indices pour expliquer l'ensemble du processus de chauffage coronal.

"Nos observations ont commencé en 2010, près du dernier minimum solaire, et ainsi les observations du spectre coronal global pour un cycle solaire complet n'ont pas été possibles. Le fait que nous ayons détecté cette variation du Soleil sur une période de temps relativement courte met vraiment en évidence l'importance d'observer les étoiles sur des cycles stellaires complets, ce que nous espérons faire à l'avenir. Actuellement, nous avons tendance à n'avoir que des instantanés d'étoiles, mais il manque potentiellement certains indices importants, " a déclaré le Dr Baker.

Bien que cela nécessite une planification à long terme, les scientifiques s'attendent à ce que l'observation des cycles stellaires complets fournisse de nouvelles informations sur la nature de l'atmosphère des étoiles et sur la façon dont elles sont chauffées à des températures d'un million de degrés.