Pour la première fois, Les ondes de torsion d'Alfvén ont été directement observées dans la couronne solaire par une équipe de chercheurs de l'Université d'Oslo et de l'Université de Warwick. La découverte met en lumière l'origine des ondes magnétiques et leur rôle dans le chauffage de la couronne solaire.

Tout comme un étang d'eau, l'atmosphère solaire, rempli de plasma magnétisé, peut supporter une variété de vagues. Ondes purement magnétiques, aussi appelées vagues d'Alfvén, ont été prédites en 1942 par le physicien suédois des plasmas Hannes Alfvén, qui a ensuite reçu un prix Nobel en 1970.

On pense que les ondes d'Alfvén jouent un rôle important dans le réchauffement de l'atmosphère extérieure du soleil, la couronne. La couronne atteint des températures de plusieurs millions de degrés. Cependant, la surface visible du soleil est beaucoup plus fraîche, à des températures de seulement 6000 degrés. Le bon sens suggère que la température devrait diminuer au fur et à mesure que nous nous éloignons d'un objet chaud. Cette, cependant, ne s'applique pas dans l'atmosphère solaire. Grâce à leurs propriétés, Les ondes d'Alfvén sont capables de transporter efficacement l'énergie de la basse atmosphère solaire jusqu'à la couronne. Dans les structures sur le soleil, ils se manifestent par un mouvement de torsion du champ magnétique dans des directions alternées, ce qui est similaire au mouvement du pendule en rotation dans une horloge anniversaire. Elles sont, cependant, notoirement difficile à détecter, car ils ne peuvent être vus dans les spectres solaires que dans l'émission provenant des atomes de l'atmosphère solaire. La longueur d'onde de l'émission est perturbée par les ondes comme une sirène changeant de hauteur lorsqu'elle passe devant l'observateur. Jusqu'à maintenant, il n'était pas clair si les ondes de torsion d'Alfvén étaient présentes dans la couronne solaire, ou comment ils ont été générés.

Le champ magnétique solaire est continuellement tordu et tressé par les mouvements dynamiques dans les couches les plus basses de l'atmosphère solaire. Si une telle structure tordue est déstabilisée, il peut éclater et se reconnecter avec le champ magnétique environnant grâce à un processus connu sous le nom de reconnexion magnétique. L'équipe de scientifiques dirigée par le Dr Petra Kohutova de l'Université d'Oslo (Norvège) a réussi à observer un tel événement se produisant au niveau du limbe solaire est dans les moindres détails. Lors de l'éruption, l'énergie accumulée dans le champ magnétique a été libérée dans la couronne, dépassement de l'équilibre du champ magnétique et déclenchement d'une onde de torsion d'Alfvén à grande échelle.

Pour analyser l'événement, les chercheurs ont combiné les données de deux observatoires spatiaux de la NASA :l'Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) et le Solar Dynamic Observatory (SDO). Ils ont pu récupérer des informations sur le mouvement du plasma solaire pendant l'éruption à partir des spectres solaires et les relier à la dynamique observée dans les données d'imagerie. En combinant à la fois l'imagerie et les signatures spectrales, ils ont obtenu une preuve claire de la génération d'une onde de torsion qui a transporté l'énergie magnétique du site de reconnexion vers la couronne.

"En plus d'avoir pour la première fois observé directement des ondes de torsion d'Alfvén dans la couronne solaire, nous avons également montré que la reconnexion magnétique peut conduire à la génération de telles ondes, " dit le Dr Kohutova.

Puisque la basse atmosphère solaire est remplie de structures magnétiques torsadées à petite échelle, un tel mécanisme de génération de vagues est probablement très courant.

"C'est une découverte importante, car nous pouvons conclure que les événements de reconnexion omniprésents se produisant dans l'atmosphère solaire peuvent exciter les ondes d'Alfvén à l'échelle mondiale, " poursuit le Dr Kohutova.

Une grande résolution spatiale et spectrale est cependant nécessaire pour que les télescopes puissent détecter de tels événements. Le télescope solaire Daniel K. Inouye de 4 mètres, le plus grand télescope solaire du monde, récemment construit à Hawaï, pourrait fournir aux astronomes les pièces manquantes du puzzle du chauffage coronal.