Il y a environ 17 ans, J. Martin Laming, un astrophysicien au U.S. Naval Research Laboratory, a théorisé pourquoi la composition chimique de la mince couche externe du Soleil diffère de celle plus bas. Sa théorie a récemment été validée par des observations combinées des ondes magnétiques du Soleil depuis la Terre et depuis l'espace.

Son article le plus récent dans une revue scientifique décrit comment ces ondes magnétiques modifient la composition chimique dans un processus complètement nouveau pour la physique solaire ou l'astrophysique, mais déjà connu en sciences optiques, ayant fait l'objet de prix Nobel décernés à Steven Chu en 1997 et Arthur Ashkin en 2018.

Laming a commencé à explorer ces phénomènes au milieu des années 1990, et a publié la théorie pour la première fois en 2004.

« C'est satisfaisant d'apprendre que les nouvelles observations démontrent ce qui se passe « sous le capot » dans la théorie, et que cela se passe réellement sur le Soleil, " il a dit.

Le Soleil est composé de plusieurs couches. Les astronomes appellent sa couche la plus externe la couronne solaire, qui n'est visible que de la terre lors d'une éclipse solaire totale. Toute l'activité solaire dans la couronne est entraînée par le champ magnétique solaire. Cette activité consiste en des éruptions solaires, éjections de masse coronale, vent solaire à grande vitesse, et les particules énergétiques solaires. Ces diverses manifestations de l'activité solaire sont toutes propagées ou déclenchées par des oscillations ou des ondes sur les lignes de champ magnétique.

"Les mêmes vagues, quand ils frappent les régions solaires inférieures, provoquer le changement de composition chimique, que nous voyons dans la couronne lorsque ce matériau se déplace vers le haut, " Laming dit. " De cette façon, la composition chimique coronale offre une nouvelle façon de comprendre les ondes dans l'atmosphère solaire, et de nouvelles connaissances sur les origines de l'activité solaire."

Christoph Englert, chef de la division des sciences spatiales du Naval Research Laboratory des États-Unis, souligne les avantages de prédire la météo du Soleil et comment la théorie de Laming pourrait aider à prédire les changements dans notre capacité à communiquer sur Terre.

"Nous estimons que le Soleil est composé à 91% d'hydrogène mais la petite fraction représentée par des ions mineurs comme le fer, silicium, ou le magnésium domine la sortie radiative en ultraviolet et en rayons X de la couronne, " dit-il. " Si l'abondance de ces ions change, la sortie radiative change."

"Ce qui se passe sur le Soleil a des effets significatifs sur la haute atmosphère de la Terre, ce qui est important pour les technologies de communication et de radar qui reposent sur la propagation des radiofréquences au-dessus de l'horizon ou du sol vers l'espace, " dit Englert.

Il a également un impact sur les objets en orbite. Le rayonnement est absorbé dans les couches supérieures de l'atmosphère terrestre, qui provoque la formation de plasma dans la haute atmosphère, l'ionosphère, et se dilater et se contracter, influençant la traînée atmosphérique sur les satellites et les débris orbitaux.

"Le Soleil libère également des particules de haute énergie, " Laming a déclaré. "Ils peuvent causer des dommages aux satellites et autres objets spatiaux. Les particules de haute énergie elles-mêmes sont microscopiques, mais c'est leur vitesse qui les rend dangereux pour l'électronique, panneaux solaires, et des équipements de navigation dans l'espace."

Englert a déclaré que la prévision fiable de l'activité solaire est un objectif à long terme, ce qui nous oblige à comprendre le fonctionnement interne de notre étoile. Cette dernière réalisation est un pas dans cette direction.

"Il y a une longue histoire d'avancées dans l'astronomie semant le progrès technologique, aller jusqu'à Galilée, " a déclaré Englert. " Nous sommes ravis de poursuivre cette tradition en soutien à la marine américaine. "