La mission Solar Orbiter de l'ESA. Crédit :ESA/ATG medialab
Les scientifiques se demandent depuis longtemps pourquoi les rafales de gaz chaud du soleil ne se refroidissent pas aussi vite que prévu, et j'ai maintenant utilisé un superordinateur pour le découvrir.
L'équipe comparera les simulations avec les données "réelles" de la mission Solar Orbiter, dans l'espoir qu'il confirmera leurs prédictions et apportera une réponse concluante.
Le vent solaire est un flux de particules chargées projetées en continu du soleil dans le système solaire. Ces éjections impactent fortement les conditions de notre système solaire et frappent constamment la Terre.
Impacts sur Terre
Si le vent solaire est particulièrement fort, cela peut causer des problèmes pour :
Pour prévoir et se préparer avec succès à de tels événements météorologiques spatiaux, une équipe de scientifiques tente de résoudre les mystères de la météo spatiale. Cela inclut la façon dont le vent solaire est chauffé et accéléré.
L'équipe, avec le financement du Science and Technology Facilities Council (STFC) et animé par l'UCL, exécuté et analysé des simulations du vent solaire sur un puissant supercalculateur.
Les simulations ont été effectuées à l'aide du service de calcul intensif (HPC) de l'installation de recherche distribuée utilisant l'informatique avancée (DiRAC) à haute performance à Leicester, financé par STFC.
Lorsque le vent solaire frappe la Terre, il fait presque 10 fois plus chaud que prévu, avec une température d'environ 100, 000 à 200, 000 degrés Celsius. L'atmosphère extérieure du soleil, d'où provient le vent solaire, est généralement d'un million de degrés Celsius.
Simuler le vent solaire
A l'aide de ces simulations, l'équipe a déduit que le vent solaire reste chaud plus longtemps en raison de la reconnexion magnétique à petite échelle qui se forme dans la turbulence du vent solaire.
Ce phénomène se produit lorsque deux lignes de champ magnétique opposées se brisent et se reconnectent, libérant d'énormes quantités d'énergie. C'est le même processus qui déclenche de grandes éruptions de l'atmosphère extérieure du soleil.
L'auteur principal Jeffersson Agudelo de l'UCL a déclaré :« La reconnexion magnétique se produit presque spontanément et tout le temps dans le vent solaire turbulent. Ce type de reconnexion se produit généralement sur une zone de plusieurs centaines de kilomètres, ce qui est vraiment minuscule par rapport aux vastes dimensions de l'espace. En utilisant la puissance des supercalculateurs, nous avons pu aborder ce problème comme jamais auparavant. Les événements de reconnexion magnétique que nous observons dans la simulation sont si compliqués et asymétriques, nous poursuivons notre analyse de ces événements."
Utilisation des données de Solar Orbiter
Pour confirmer leurs prédictions, l'équipe comparera ses données avec celles collectées par la dernière mission phare de l'Agence spatiale européenne (ESA), Orbiteur solaire.
Le Solar Orbiter est conçu pour trouver les origines et les causes du vent solaire et étudier le fonctionnement de notre soleil.
Agudelo a expliqué :« C'est une période incroyablement excitante pour combiner d'énormes simulations de plasma avec les dernières observations de Solar Orbiter. Notre compréhension de la reconnexion et de la turbulence pourrait faire un grand pas en avant en combinant nos simulations avec les nouvelles données de Solar Orbiter.
L'un des instruments à bord du vaisseau spatial est l'instrument SPICE (Spectral Investigation of the Coronal Environment) de STFC RAL Space. L'instrument aidera à résoudre l'un des secrets du soleil :d'où vient le vent solaire et comment s'échappe-t-il du soleil.
