Si vous demandez à un enfant de peindre le soleil, vous obtiendrez probablement un cercle jaune vif sur un morceau de papier. C'est en fait assez précis, étant donné que le soleil est une boule de gaz chaud et que sa surface (appelée photosphère) brille principalement d'une lumière jaune vif. La couleur jaune est déterminée par la température de la photosphère, qui est d'environ 5, 500°C.

En réalité, le soleil ressemble parfois à peu près exactement à un dessin d'enfant. Lors d'une éclipse solaire, l'atmosphère extérieure du soleil, appelée couronne solaire, peut en fait être vu comme un cercle lumineux, avec la lune bloquant le reste de la lumière du soleil. Comme le soleil ci-dessous, la couronne est constituée d'un plasma, un gaz de particules chargées. Il y a environ 80 ans, les scientifiques ont découvert que la température de la couronne solaire est en réalité beaucoup plus élevée que la surface, à quelques millions de degrés Celsius. Cette découverte a intrigué le domaine de la physique solaire depuis lors.

Les températures élevées de la couronne provoquent son expansion dans l'espace sous la forme d'un flux continu de plasma appelé vent solaire. Mais comment le soleil accélère ce vent est un autre mystère géant. Heureusement, La sonde solaire Parker de la NASA, a récemment réussi une rencontre rapprochée avec le soleil et commence à répondre à ces questions et à bien d'autres - ses premiers résultats viennent d'être publiés dans une série d'articles en La nature (vois ici, ici, ici et ici).

Où personne n'est allé avant

Les premières idées de mission pour découvrir les mystères du soleil remontent aux années 1950. Mais l'environnement hostile près du soleil s'est avéré trop difficile pour les technologies des engins spatiaux à l'époque.

En 2018, La NASA a finalement lancé la sonde solaire Parker pour poursuivre ce premier rêve. Son orbite rapprochera de plus en plus le vaisseau spatial du soleil au cours des prochaines années. Lors de sa rencontre la plus proche en 2024, il sera à un peu plus de six millions de kilomètres du soleil. Bien que ce nombre semble encore assez élevé, il est beaucoup plus proche du soleil que n'importe quel vaisseau spatial ne l'a jamais été auparavant. En comparaison, la Terre tourne autour du soleil à une distance de 150 millions de kilomètres.

Les instruments de l'engin spatial mesurent directement le plasma du vent solaire et les champs électromagnétiques autour de l'engin spatial. Le vaisseau spatial mesure également des particules énergétiques, qui sont des ions (atomes qui ont perdu des électrons) ou des électrons qui voyagent beaucoup plus vite que le vent solaire. La sonde a même un instrument d'imagerie à bord qui prend des photographies de la couronne.

Premiers résultats

Les premières mesures de Parker Solar Probe montrent que les variations de la vitesse du vent et du champ magnétique sont bien plus importantes que celles observées près de la Terre. Par exemple, les capteurs de champ magnétique ont détecté de grands retournements dans la direction du champ magnétique.

Nous n'avons aucune idée de ce que sont réellement ces « lacets ». Mais les mesures montrent qu'elles coïncident avec l'augmentation de la vitesse du vent solaire s'éloignant du soleil. Cela se produit grâce à des « jets » courts et puissants, c’est-à-dire des augmentations de la vitesse d’écoulement du vent solaire d’une durée de quelques minutes seulement.

La nature exacte des lacets magnétiques et des jets est certainement un casse-tête que nous devrons résoudre à l'avenir. Ils sont si intenses qu'ils peuvent en fait être un facteur majeur pour l'accélération du vent solaire.

Les instruments de la sonde ont également détecté de nombreuses fluctuations plus petites dans les champs électromagnétiques. Comme les lacets, nous avons connu leur existence à partir de mesures précédentes, mais leur intensité près du soleil est vraiment surprenante. Cela suggère qu'ils peuvent en fait avoir un rôle important dans le chauffage de la couronne solaire ainsi que dans l'accélération du vent solaire.

Une autre découverte intéressante est survenue après l'apparition d'une éruption solaire, une brillante éruption de rayonnement ultraviolet dans la couronne. Les détecteurs de la sonde mesuraient les particules qui avaient été accélérées dans une région active de la couronne. Le moment de l'arrivée de ces particules a révélé qu'elles s'étaient éloignées du soleil plus longtemps que prévu. Puisque les particules énergétiques suivent les lignes de champ magnétique du soleil, ce temps de trajet plus long suggère que le champ magnétique a plus de structure entre le soleil et la sonde qu'on ne le pensait auparavant.

L'instrument d'imagerie a également vu des signatures d'éjections de masse coronale près du soleil. Ce sont de grandes éruptions de matière qui proviennent de la couronne solaire. L'étude de ces éruptions est assez importante pour notre société. Si une grande éjection de masse coronale frappe la Terre, cela peut causer beaucoup de perturbations, comme les pannes de courant, perte de signaux GPS, interruptions des communications radio et dommages pour les voyageurs aériens et les astronautes.

Même après les premiers résultats de la sonde, de nombreuses questions restent ouvertes. Cependant, se rapprocher du soleil a déjà montré que cela en valait vraiment la peine. Dans les années à venir, le vaisseau spatial ira encore plus près et je suis sûr que ses instruments modernes permettront de nombreuses nouvelles découvertes scientifiques.

Ceux d'entre nous qui travaillent sur le terrain sont très enthousiastes à l'idée que ces mesures nous aideront bientôt à percer les plus grands mystères du soleil :pourquoi la couronne solaire est si chaude et comment le vent solaire est accéléré.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.