Animation montrant une ligne de champ magnétique subissant une reconnexion d'échange puis lançant un retour de champ magnétique dans la couronne. Crédit :Animation par la NASA et Levi Hutmacher/Université du Michigan Engineering
L'analyse continue des données de Parker Solar Probe commence à créer une image plus claire de l'activité magnétique du soleil, ce qui pourrait renforcer notre capacité à prédire les événements solaires dangereux.
Et plus d'informations arrivent, plus tout cela correspond aux théories avancées au tournant du millénaire par des chercheurs de l'Université du Michigan. Justin Kasper, professeur de sciences et d'ingénierie du climat et de l'espace à l'U-M, ont déclaré ces chercheurs actuels et anciens de l'U-M, dirigé par Lennard Fisk, le Thomas M. Donahue Distinguished University Professor of Space Science, reconstitué une image complexe du fonctionnement du soleil bien avant le lancement de Parker en août 2018.
"Ce n'est pas comme avoir les données et proposer une théorie qui s'y aligne, " dit Kasper, qui sert de chercheur principal pour la suite d'instruments Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) de Parker. "Il s'agit peut-être d'une conclusion observationnelle émergeant d'une théorie qui a été émise il y a deux décennies."
Les nouvelles données sont résumées et comparées aux travaux antérieurs de Lettres de revues astrophysiques .
Les capteurs à bord du vaisseau spatial ont produit des données suggérant :
Chacun de ces éléments révèle des processus fondamentaux se produisant au soleil et cette compréhension a des applications pratiques ici sur Terre.
"Ce que cela nous donne, c'est un aperçu de la façon dont le soleil produit des vents solaires lents et rapides, " a déclaré Kasper. " Définir ce mécanisme est essentiel pour prédire quand une transition du vent solaire lent au vent solaire rapide va frapper la Terre et créer une tempête géomagnétique. "
Ces conclusions sont en accord avec les prédictions avancées dans les articles de recherche de 1999 et 2001 de Fisk et de ses collègues de l'UM. L'un de ces, Thomas Zurbuchen, est actuellement directeur associé de la Direction des missions scientifiques de la NASA.
« C'est incroyable de voir Parker Solar Probe fournir une pièce de puzzle manquante pour soutenir et étendre les idées auxquelles nous avons pensé pour la première fois avec les données des engins spatiaux d'il y a près de 25 ans, " a déclaré Zurbuchen. " Alors que Parker Solar Probe vole plus près du soleil, J'ai hâte de voir quelles réponses et quelles questions nous apprendrons ensuite."
Illustration de la circulation globale du champ magnétique permise par la reconnexion des échangeurs. Dans ce scénario, une ligne de champ magnétique ouverte est (A) traînée contre une grande boucle coronale, par la circulation globale dans la couronne, (B) subit une reconnexion d'échangeur, et (C) saute effectivement la largeur approximative de la boucle fermée à l'origine, lançant un retour en arrière en forme de S dans le champ magnétique dans la couronne. Crédit :Justin Kasper et Levi Hutmacher/Ingénierie de l'Université du Michigan
Un long temps à venir
"Mal."
C'est ainsi que Fisk, co-auteur du nouveau papier APJ Letters, se souvient que ses travaux antérieurs avaient été acceptés par les physiciens solaires. Il a offert des explications possibles sur la façon dont plusieurs phénomènes solaires différents interagissent, mais les données pour vérifier de telles choses étaient limitées par la technologie. Les effets des phénomènes du soleil proche n'ont été observés que dans l'héliosphère plus éloignée. L'héliosphère est la région de l'espace, y compris notre système solaire, que le vent solaire influence.
Dans ces publications antérieures, Fisk a théorisé que, dans différentes zones de la couronne, les lignes magnétiques dites ouvertes qui s'étendent de la surface du soleil vers l'espace doivent circuler selon un schéma fermé, avec des mouvements à la fois dans le sens et en sens inverse de la rotation du soleil. Et il a également postulé que les sauts de reconnexion d'échange individuels se combineraient pour permettre des mouvements globaux de la couronne sur la surface du soleil.
Fisk a trouvé ses premiers indices sur l'étrange activité magnétique dans l'héliosphère du soleil après avoir passé au peigne fin les données recueillies lors de la mission ESA/NASA Ulysse. Lancé en 1990, Ulysse a été le premier vaisseau spatial à passer au-dessus des pôles du soleil. Là, le vaisseau spatial a enregistré un rayonnement de particules provenant de latitudes solaires inférieures, une découverte qui suggérait que le champ magnétique observé par Ulysse devait être en mouvement dans la couronne solaire.
L'équipe qui a mené cette recherche comprenait Zurbuchen et Nathan Schwadron, maintenant professeur de physique et d'astronomie à l'Université du New Hampshire.
Depuis la publication de ces documents antérieurs, Fisk est passé à d'autres projets de recherche. Mais son voisin de bureau était Kasper. Et lorsque les premières données de Parker Solar Probe sont arrivées l'année dernière, Fisk pouvait voir comment tout cela s'emboîtait.
"Une fois que vous obtenez la confirmation de ce processus de base, Tout à coup, il y a toutes ces implications pour le fonctionnement du soleil, comment fonctionne son champ magnétique et comment le vent solaire est accéléré, " a déclaré Fisk. "Cela vous donne l'opportunité de résoudre de nombreux autres problèmes de physique solaire et stellaire parce que maintenant vous avez les mécanismes de base."
Alors que Parker Solar Probe continue de se rapprocher du soleil, la mission fournira amplement l'occasion de tester et de valider les prédictions par la théorie.
Parker Solar Probe fait partie du programme Heliophysics Living With a Star de la NASA, créé pour explorer les aspects du système Soleil-Terre qui affectent directement la vie et la société. Le programme est géré par le Goddard Space Flight Center de l'agence à Greenbelt, Maryland, pour la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. Johns Hopkins APL conçu, construit et exploite le vaisseau spatial.
L'article s'intitule « Circulation mondiale du flux magnétique ouvert du Soleil ».
