Vue d'artiste d'ondes piégées entre la surface d'une tache solaire (image du bas, prise avec l'interféromètre GREGOR Fabry-Perot) et la région de transition (image du haut, avec l'aimable autorisation de la NASA/SDO et de l'équipe scientifique de l'AIA). Crédit :Gabriel Pérez Diaz, SMM (IAC).
Les taches solaires sont des régions plus sombres qui apparaissent souvent à la surface du Soleil. Ils sont causés par de fortes concentrations de champ magnétique, et peut être aussi grand que la Terre, ou même beaucoup plus gros.
Depuis la fin des années 1960, la présence d'oscillations dans les atmosphères de ces taches est connue, et interprété comme preuve d'ondes magnétiques. Ces ondes ont suscité l'intérêt des chercheurs, car ils pourraient transporter l'énergie des couches intérieures du Soleil jusqu'aux régions extérieures de l'atmosphère solaire. Ils ont été proposés comme l'un des mécanismes pouvant expliquer les températures très élevées de l'atmosphère extérieure du Soleil, la couronne, l'une des questions majeures de la physique solaire.
Les nouveaux résultats montrent que ces ondes sont en partie piégées dans une région de l'atmosphère au-dessus des taches solaires, donnant lieu à des résonances. "Ce phénomène, " dit Tobias Felipe, chercheur à l'IAC et premier auteur des deux articles, "est semblable à celui produit dans un instrument à vent ou sur les cordes d'une guitare. Comme les ondes sont confinées dans une cavité, certaines fréquences sont renforcées. Dans le soleil, la forte variation de température près de la surface et dans une zone appelée région de transition provoque la réflexion des ondes et peut être enfermée dans ces cavités résonantes.
Pour cette étude des simulations numériques ont été réalisées sur le supercalculateur Teide-HPC, animé par l'Institut de technologie et des énergies renouvelables (ITER), à Ténérife. « Grâce aux simulations, nous avons pu évaluer un très grand nombre de modèles qui nous ont permis d'identifier quelles sont les meilleures mesures observationnelles nécessaires pour confirmer la présence d'une cavité résonante, et d'écarter ceux dont l'interprétation pourrait être contestée, " explique Christoph Kuckein, chercheur à l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam et co-auteur des études.
"Les observations à haute résolution prises avec les télescopes solaires de l'Observatoire du Teide, (GREGOR et VTT), " ajoute Sergio González Manrique, un chercheur qui a récemment rejoint l'IAC- suivons en détail les fluctuations de vitesse et de température de plusieurs couches de l'atmosphère solaire. Les données concordent parfaitement avec les prédictions des simulations numériques."
En plus d'expliquer un mystère qui a duré plusieurs décennies, cette découverte fournit une nouvelle méthode pour déduire les propriétés de l'atmosphère solaire en utilisant ses oscillations. « Les futures investigations bénéficieront des données pouvant être obtenues de la prochaine génération de télescopes solaires, comme le télescope solaire européen, qui sera installé sur La Palma, " conclut Tobias Felipe.
