La pluie coronale a été observée en éclaboussant sur le soleil.

La pluie de plasma dans l'atmosphère du soleil fait des éclaboussures lorsqu'elle tombe. De nouvelles observations de l'Orbiteur solaire de l'Agence spatiale européenne ont révélé des détails jusque-là invisibles sur la façon dont cette pluie coronale tombe, notamment des effets de boules de feu lumineuses et des poussées soudaines vers le haut de plasma.

"Ce sont les images à plus haute résolution que nous ayons jamais obtenues de la couronne solaire", déclare le physicien solaire Patrick Antolin de l'Université de Northumbria à Newcastle upon Tyne, en Angleterre. Il a présenté les résultats lors de la réunion nationale d'astronomie à Cardiff, au pays de Galles, la semaine du 3 juillet et dans un article à paraître dans Astronomy & Astrophysics.

La couronne est la fine atmosphère supérieure du soleil, l'enchevêtrement bouillonnant de plasma et de magnétisme visible lors d'une éclipse totale (SN: 30/06/19). Lorsque des amas de plasma brûlant à haute température dans la couronne se refroidissent soudainement, ils se condensent et tombent vers la surface solaire, à l'instar des gouttelettes d'eau dans l'atmosphère terrestre. Cette pluie coronale a déjà été observée, mais les détails de sa formation et de sa chute étaient flous (SN: 24/05/18).

Le lancement en 2020 de l'Orbiteur solaire promettait de changer cela (SN: 09/02/20). La sonde passe au-dessus des régions polaires inexplorées du soleil, transportant des caméras haute résolution et d'autres instruments pour étudier les mystères solaires. Fin mars 2022, l'Orbiteur solaire a effectué son approche la plus proche du soleil à ce jour, en passant à moins de 49 millions de kilomètres de notre étoile - soit environ un tiers de la distance entre le soleil et la Terre.

Sur les images prises par l'engin spatial au cours de cette rencontre rapprochée, Antolin et ses collègues ont découvert une nouvelle caractéristique de la pluie coronale. Lorsque les gouttes de pluie de plasma tombaient, la région immédiatement en dessous s'éclairait. Les chercheurs pensent que cet éclaircissement provenait d'un autre plasma situé en dessous de la pluie qui se comprimait et chauffait, similaire à la façon dont les météores dans l'atmosphère terrestre peuvent créer des boules de feu juste avant que les roches ne tombent (SN: 15/02/13).

"C'est la première fois que nous voyons ce genre de compression de manière aussi claire lorsque la pluie tombe", déclare Emily Mason, physicienne solaire à Predictive Science, une entreprise de recherche basée à San Diego, qui n'a pas participé à l'étude. "La résolution n'était tout simplement pas là avant."

Antolin et ses collègues ont également observé un rebond et un écoulement ascendant de matière après que les gouttes de pluie coronale ont frappé la chromosphère, la fine couche de plasma qui se trouve entre la surface visible du soleil et la couronne.

"Cette pluie est aussi dense que la chromosphère", déclare Antolin. "Elle peut tomber sur la chromosphère et ensuite faire des éclaboussures." Ce type d'éclaboussure était prédit par des simulations informatiques mais n'avait jamais été observé auparavant sur le soleil réel.

À elles seules, les observations ne résoudront pas directement les plus grands mystères du soleil, tels que la raison pour laquelle la couronne diffuse frétille à des températures de plusieurs millions de degrés Celsius plus élevées que la surface du soleil (SN: 20/08/17). Mais davantage d'observations des mêmes phénomènes peuvent aider à comprendre les détails de l'environnement coronal, tels que la facilité avec laquelle son gaz se comprime, ou quelle est sa composition chimique.

"Nous ne pouvons pas envoyer de sonde dans la partie interne de la couronne car elle est si chaude", explique Antolin. "Nous pouvons donc utiliser ces observations comme des sondes indirectes de l'environnement local."

Les observations sont "un important test décisif pour l'Orbiteur solaire lui-même", déclare Mason. "C'est bien de voir ce dont l'Orbiteur solaire est capable."

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