La sonde Parker Solar Probe aurait peut-être repéré l'origine des vents solaires à haute vitesse.

Un vaisseau spatial plongeant dans l'atmosphère du soleil a révélé la source probable des puissantes éruptions de plasma dans les vents solaires rapides.

Le vent solaire, un plasma nébuleux et turbulent, est loin du soleil. Mais lorsque Parker Solar Probe de la NASA a plongé à environ 8 millions de kilomètres de la surface du soleil, il a détecté des courants de plasma étroits (SN : 12/15/21). Les courants semblent être guidés par des champs magnétiques remontant à deux régions relativement fraîches de l'atmosphère du soleil connues sous le nom de trous coronaires, rapportent des chercheurs le 7 juin dans Nature.

Le vent solaire - le flux régulier de particules chargées qui s'écoule du soleil - a deux vitesses distinctes, appelées "lente" et "rapide". Jusqu'à présent, il n'était pas clair ce qui accélérait le vent solaire rapide. Le plasma dans la plupart du vent solaire se compose de protons, d'électrons et de noyaux d'atomes soufflant à des centaines de kilomètres par seconde. Mais le plasma de la zone au-dessus des trous coronaires peut voyager plus de 10 fois plus vite.

Les courants rapides de plasma étaient associés à des événements connus sous le nom de retours, dans lesquels des portions des champs magnétiques près du soleil changent de direction (SN : 1/15/21). Les retours peuvent se produire lorsque des boucles de champ magnétique proches de la surface du soleil se connectent à de longues lignes de champ s'étendant loin du soleil. La reconnexion entraîne un virage brusque en retour qui propulse le plasma dans l'espace lorsque le virage s'aligne.

Les courants de haute énergie, proposent les chercheurs, sont le résultat de lignes de champ nouvellement reconnectées avec des retours en angle brusque, tandis que les courants de faible énergie proviennent de lignes de champ avec des angles plus anciens qui se sont écrasés.

Bien que la preuve que le vent solaire rapide est dû aux reconnexions magnétiques soit convaincante, elle est encore circonstancielle, explique l'astrophysicien Stuart Bale de l'Université de Californie à Berkeley. "Nos résultats suggèrent que le vent solaire peut être accéléré à des vitesses élevées très près du soleil", dit Bale. "Ceci est quelque peu différent du scénario standard d'énergisation du vent, où l'accélération a lieu plus loin du soleil."

Comprendre des processus tels que l'origine du vent solaire rapide est important pour des raisons pratiques, explique Bale. "Nous croyons également que la reconnexion magnétique est responsable des éruptions solaires et est impliquée dans la libération d'éjections de masse coronale, qui ont un impact majeur sur la météorologie spatiale". Les éruptions solaires et la météorologie spatiale qu'elles créent ont entraîné des perturbations du réseau électrique sur Terre et ont interrompu les communications radio, et elles peuvent menacer les astronautes (SN : 7/30/2020).

Les découvertes sont également un indice important dans le mystère persistant de pourquoi l'atmosphère du soleil est plusieurs millions de degrés Celsius plus chaude que sa surface, explique l'astrophysicien Gary Zank, qui n'a pas participé à l'étude (SN : 8/20/17). "Mais ils n'identifient pas le mécanisme de chauffage."

Les observations identifient l'importance de la reconnexion magnétique près du soleil, explique Zank, de l'Université d'Alabama à Huntsville. "La prochaine étape consiste à relier cela à la dissipation de l'énergie magnétique pour déterminer le processus de chauffage réel."

Un autre aspect intéressant de l'étude est la façon dont la structure de la surface solaire semble être imprimée sur le vent solaire près du soleil malgré la présence de turbulence, explique Amitava Bhattacharjee, astrophysicien de l'Université de Princeton, qui n'a pas participé à l'étude. D'autres chercheurs ont proposé que cela puisse se produire, dit-il, mais dans la nouvelle étude, "la preuve expérimentale et de simulation est plus convaincante".

Les rencontres de Parker de plus en plus proches avec le soleil pourraient confirmer plus définitivement la source du vent solaire rapide. Et les passages futurs arriveront alors que le soleil se dirige vers une phase avec un nombre croissant de taches solaires et plus de vent solaire, sur le chemin vers une activité solaire maximale autour de juillet 2025. "Au fur et à mesure que nous nous approchons du maximum solaire", dit Bale, "nous nous attendons à des surprises sérieuses".

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