Dans une étude publiée dans The Astrophysical Journal , des chercheurs des observatoires du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences ont représenté une image physique complète du réchauffement anormal dans la haute atmosphère du Soleil (la couronne solaire et la chromosphère solaire).

L’énigme du réchauffement anormal de la couronne constitue l’un des huit défis de l’astronomie moderne. De même, le réchauffement anormal de la chromosphère continue de dérouter les physiciens solaires.

Les observations glanées à partir de grands télescopes et de satellites ont révélé de potentielles activités magnétiques qui pourraient être à l'origine de cet échauffement. Des recherches théoriques ont proposé différents modes de chauffage, mais aucun n'a été définitivement prouvé comme en étant la cause. À l’heure actuelle, notre compréhension de la façon dont la haute atmosphère du Soleil est chauffée reste incomplète.

Cette étude trace une nouvelle voie, s’éloignant de l’approche traditionnelle de cause à effet. Au lieu de cela, elle part de l’effet et remonte à la cause. Le voyage commence par un examen des caractéristiques de la haute atmosphère, suivi de l'identification de corrélations avec divers champs magnétiques, seule source connue capable de fournir l'énergie nécessaire au chauffage de la haute atmosphère.

L’étude considère l’ensemble de la haute atmosphère comme un système global qui subit un échauffement anormal et maintient des températures anormalement élevées depuis longtemps. Par conséquent, la méthode de recherche la plus appropriée et la plus nécessaire consiste à analyser les observations à long terme de la chromosphère et de la couronne du disque complet.

Après des observations à long terme de la chromosphère globale dans la raie Ca II K et de la couronne globale dans la raie verte coronale, cette étude fournit pour la première fois une réponse claire à la question de savoir comment la haute atmosphère est anormalement chauffée. /P>

Les chercheurs ont révélé que la principale source de chaleur de la chromosphère silencieuse est le réseau de champs magnétiques, et que la configuration magnétique de leurs structures de canopée empêche grandement les particules chargées, l'énergie thermique et certaines ondes de s'échapper du sommet de la chromosphère.

Ils ont également révélé que la chromosphère active en forme de papillon tire sa chaleur des champs magnétiques dans les régions actives et éphémères, ainsi que de la propagation vers le bas de l'énergie générée par ceux-ci dans la couronne.

Notamment, les champs magnétiques dans les régions éphémères contribuent beaucoup plus au chauffage de la chromosphère active que ceux dans les régions actives. Le chauffage de la chromosphère silencieuse constitue la composante principale du chauffage de l'ensemble de la chromosphère.

Les chercheurs ont également révélé que la couronne silencieuse est principalement chauffée par les champs du réseau. Ici aussi, les champs magnétiques des régions éphémères contribuent beaucoup plus à l’échauffement de la couronne active que ceux des régions actives. La couronne active reçoit plus de chaleur que la couronne silencieuse.

En outre, les chercheurs ont montré que le réchauffement des champs magnétiques dans les régions actives et éphémères entraîne une répartition spatiale en forme de papillon de la chromosphère active et de la couronne active. Ce processus de chauffage présente une caractéristique d'évolution à long terme qui est en phase avec le cycle d'activité solaire.

À l'inverse, l'échauffement des champs du réseau entraîne une évolution à long terme de l'ensemble de la chromosphère de fond (silencieuse) et de la couronne de fond (silencieuse), qui est opposée au cycle solaire.

Plus d'informations : K. J. Li et al, Comment la chromosphère et la couronne anormalement chaudes sont-elles chauffées par les champs magnétiques solaires ?, The Astrophysical Journal (2024). DOI :10.3847/1538-4357/ad1ab3

Informations sur le journal : Journal d'astrophysique

Fourni par l'Académie chinoise des sciences