Le 24 octobre, 2014, Le SDO de la NASA a observé une éruption solaire de classe X éclater à partir d'un groupe de taches solaires de la taille de Jupiter. Crédit :Tahar Amari et al./Center for Theoretical Physics/École Polytechnique/NASA Goddard/Joy Ng
Une lutte de pouvoir magnétique dramatique à la surface du Soleil est au cœur des éruptions solaires, de nouvelles recherches utilisant les données de la NASA montrent. L'ouvrage met en évidence le rôle du paysage magnétique du Soleil, ou topologie, dans le développement d'éruptions solaires qui peuvent déclencher des événements météorologiques spatiaux autour de la Terre.
Les scientifiques, dirigé par Tahar Amari, astrophysicien au Centre de Physique Théorique de l'École Polytechnique de Palaiseau Cedex, La France, considérés comme des éruptions solaires, qui sont des rafales intenses de rayonnement et de lumière. De nombreuses éruptions solaires fortes sont suivies d'une éjection de masse coronale, ou CME, un énorme, éruption en forme de bulle de matière solaire et de champ magnétique, mais certains ne le sont pas — ce qui différencie les deux situations n'est pas clairement compris.
En utilisant les données du Solar Dynamics Observatory de la NASA, ou SDO, les scientifiques ont examiné un groupe de taches solaires de la taille de Jupiter en octobre 2014, une zone de champs magnétiques complexes, souvent le site de l'activité solaire. C'était le plus grand groupe des deux derniers cycles solaires et une région très active. Bien que les conditions semblaient mûres pour une éruption, la région n'a jamais produit un CME majeur lors de son voyage à travers le Soleil. Ça faisait, cependant, émettre une puissante fusée éclairante de classe X, la classe de fusées éclairantes la plus intense. Ce qui détermine, se demandaient les scientifiques, si une fusée est associée à un CME ?
L'équipe de scientifiques a inclus les observations de SDO sur les champs magnétiques à la surface du Soleil dans des modèles puissants qui calculent le champ magnétique de la couronne solaire, ou haute atmosphère, et examiné son évolution juste avant l'éruption. Le modèle révèle une bataille entre deux structures magnétiques clés :une corde magnétique torsadée – connue pour être associée à l'apparition de CME – et une cage dense de champs magnétiques recouvrant la corde.
Dans cette série d'images, la corde magnétique, en bleu, devient de plus en plus tordu et instable. Mais il n'éclate jamais de la surface du Soleil :le modèle démontre que la corde n'avait pas assez d'énergie pour percer la cage magnétique, en jaune. Crédit :Tahar Amari et al./Center for Theoretical Physics/École Polytechnique/NASA Goddard/Joy Ng
Les scientifiques ont découvert que cette cage magnétique empêchait physiquement un CME d'entrer en éruption ce jour-là. Quelques heures avant l'éruption, la rotation naturelle de la tache solaire a tordu la corde magnétique et elle est devenue de plus en plus tordue et instable, comme un élastique bien enroulé. Mais la corde n'est jamais sortie de la surface :leur modèle démontre qu'elle n'avait pas assez d'énergie pour percer la cage. C'était, cependant, suffisamment volatile pour traverser une partie de la cage, déclenchant la forte éruption solaire.
En changeant les conditions de la cage dans leur modèle, les scientifiques ont découvert que si la cage était plus faible ce jour-là, un CME majeur aurait éclaté le 24 octobre, 2014. Le groupe souhaite développer davantage son modèle pour étudier comment le conflit entre la cage magnétique et la corde se joue dans d'autres éruptions. Leurs conclusions sont résumées dans un article publié dans La nature le 8 février, 2018.
« Nous avons pu suivre l'évolution d'une région active, prédire la probabilité d'éruption, et calculer la quantité maximale d'énergie que l'éruption peut libérer, " a déclaré Amari. " C'est une méthode pratique qui pourrait devenir importante dans les prévisions météorologiques spatiales à mesure que les capacités de calcul augmentent. "
