Peu seraient surpris d'apprendre que le soleil est très, très chaud. A sa surface, la température est de plusieurs milliers de degrés Celsius.

Mais vous pourriez penser que, comme un feu, la température baisse à mesure que vous vous éloignez de la surface. En réalité, à l'extérieur de la couronne solaire (la partie la plus externe de son atmosphère), la température monte rapidement – ​​jusqu'à plusieurs millions de degrés. La raison est un mystère, mais maintenant, certains scientifiques pensent qu'ils sont sur le point de le découvrir.

Le Dr Sven Wedemeyer de l'Université d'Oslo en Norvège est l'un de ces scientifiques. Il travaille sur un projet appelé SolarALMA, financé par le Conseil européen de la recherche (ERC) de l'UE pour analyser les données révolutionnaires de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un vaste observatoire radio dans le désert d'Atacama au nord du Chili.

De nos jours, il existe de nombreuses idées théoriques sur la façon dont tant de chaleur se retrouve dans la couronne. Certains scientifiques pensent que la chaleur y est transportée par des ondes acoustiques, tandis que d'autres pensent que la chaleur est générée par le claquement des lignes de champ magnétique - un phénomène similaire à celui derrière les éruptions solaires.

Mais personne ne sait si une seule de ces idées est responsable, ou s'ils sont tous impliqués dans des montants variables.

"Aujourd'hui, la question n'est pas de savoir comment la chaleur y arrive, mais comment exactement?" a expliqué le Dr Wedemeyer. "Quel mécanisme contribue le plus au dépôt d'énergie?"

Oignon arc-en-ciel

Constitué de 66 antennes radio réparties sur jusqu'à 16 kilomètres, ALMA peut étudier les différentes longueurs d'onde du soleil – similaires aux différentes couleurs de la lumière visible – du rayonnement thermique à une résolution sans précédent. En principe, chacune de ces couleurs donne un aperçu de la structure du soleil à différentes profondeurs, comme éplucher les couches d'un oignon.

Le travail du Dr Wedemeyer consiste à concevoir les outils de calcul pour convertir les données brutes d'ALMA en ce type de carte de température en 3D. Des outils similaires ont déjà été développés, pour l'étude des nébuleuses et autres entités astrophysiques, mais ils n'ont été tenus de suivre les changements que sur de longues périodes de temps.

Pour un objet comme le soleil, qui change de minute en minute, la tâche de développer les outils est beaucoup plus difficile. Mais le Dr Wedemeyer souligne que le défi apporte une plus grande récompense, car lui et ses collègues pourront générer non seulement des images solaires, mais des films solaires.

À partir des données recueillies en décembre 2016 et avril de l'année dernière, les chercheurs utilisent leurs outils pour créer leurs premières images et films de structures thermiques fibreuses changeant dans l'atmosphère extérieure du soleil.

"Il est difficile de dire exactement quand nous ferons une percée, mais ça viendra, " a déclaré le Dr Wedemeyer. " C'est le meilleur coup que nous ayons eu. "

Toujours, ALMA n'est pas la seule fenêtre sur le mystère du chauffage coronal. Les engins spatiaux en orbite tels que l'observatoire de la dynamique solaire de la NASA et STEREO ont également le potentiel d'explorer la structure des couches externes du soleil, bien qu'en sondant différentes longueurs d'onde.

Perdu dans la traduction

Le défi avec ces observations est qu'elles ne peuvent pas être facilement comparées aux modèles informatiques du soleil. Par exemple, une observation peut enregistrer l'intensité du rayonnement, alors qu'un modèle informatique pourrait fonctionner en termes de température et de densité.

Le professeur Ineke De Moortel de l'Université de St Andrews au Royaume-Uni dirige un projet financé par l'ERC appelé CORONALDOLLS pour traduire ces paramètres. Son objectif est de découvrir des signatures uniques dans les modèles informatiques qui, si les données d'observation le confirment, fournirait la preuve d'un certain mécanisme de chauffage.

"Si nous trouvons des propriétés observables, on peut aller les chercher, " dit-elle. " Sinon, et il s'avère que différents mécanismes de chauffage se ressembleraient en fait dans les observations, alors nous savons que nous devons développer une approche différente."

Trouver une signature révélatrice d'un mécanisme de chauffage n'est pas facile, mais le professeur De Moortel s'inspire d'un domaine plus terrestre :la sismologie. Tout comme les ondes sismiques des tremblements de terre peuvent nous aider à comprendre les couches internes de la Terre, elle explique, les ondes observées dans l'atmosphère du soleil peuvent donc donner des informations sur sa structure.

À peine deux ans après le début de son projet, Le professeur De Moortel n'a pas encore de réponses concrètes. Mais ses espoirs sont grands.

"C'est comme un grand puzzle, " dit-elle. "Nous continuons à ajouter de petits morceaux tout le temps."