Coup d’œil sur les «trous» du Soleil qui produisent le «vent solaire»

Ces particules sortent du Soleil comme de l’eau sort du pommeau d’une douche. C’est la métaphore qu’ont employée des scientifiques pour expliquer les dernières observations de notre étoile qui lèvent une partie du voile sur un vieux mystère.

En novembre 2021, la sonde américaine Parker s’était approchée à 8 millions et demi de kilomètres du Soleil. Juste assez près pour pouvoir observer en direct la formation de « trous» dans la couronne solaire — des «trous coronaux» — par lesquels sont éjectées ces particules chargées électriquement qui forment ce qu’on appelle le vent solaire.

Équilibre entre la gravité et la fusion nucléaire

Il faut savoir qu’en dessous de la couronne du Soleil — son atmosphère — se cache un champ magnétique extrêmement complexe dont on connaît encore très mal les interactions.

La couronne est ainsi beaucoup plus chaude que la surface. Des millions de degrés VS «à peine» 10 000 degrés Celsius. Et la solution de ce mystère se cache dans ces interactions.

D’une part, la gravité tire vers le bas — vers la surface de l’étoile — les gaz qui forment la couronne.

D’autre part, des forces au sein de l’étoile qui créent la fusion nucléaire — qui fait briller une étoile — poussent la couronne vers le haut.

Entre ces deux forces se crée un équilibre qui dure depuis des milliards d’années — mais cet équilibre n’est pas parfait. D’où les éruptions et autres éjections de particules à intervalles irréguliers.

L’astrophysicien Eugene Parker, qui a donné son nom à la sonde spatiale, avait été le premier à prédire l’existence du vent solaire en 1958, sur la base de ses calculs des interactions entre ces forces.

Mesurer les champs électriques et magnétiques du vent solaire

En temps normal, on peut aujourd’hui observer un jet de matière dès le moment où il quitte la couronne solaire. Mais pour l’observer au moment même où il passe par un de ces trous dans la couronne, il fallait avoir des instruments qui soient assez près.

C’est ce qu’a permis la sonde en question: mesurer les champs électriques et magnétiques du vent solaire et confirmer que le «flux» qui passait à travers le pommeau de la douche était en phase avec les calculs sur les cycles des gaz «chauds» et «froids»… Et avec ceux des champs magnétiques qui se séparent et se «reconnectent» juste après être passés par le trou.

Rappelons que le Soleil suit par ailleurs des cycles de 11 ans. À leur sommet, on assiste à davantage d’éruptions, et on observe davantage de trous coronaux qui, au lieu d’être concentrés aux pôles, peuvent apparaître n’importe où. Au moment du passage de la sonde, en novembre 2021, le Soleil était dans sa phase ascendante.

Ces données sont décrites dans une étude parue le 7 juin dans la revue Nature et signée par 16 physiciens et astrophysiciens.