Les premiers résultats de la sonde solaire Parker de la NASA, le vaisseau spatial le plus proche du Soleil, révèlent des détails surprenants sur l’instabilité dont fait montre notre Soleil.
Notre étoile s’avère avoir une constante diffusion de matière et d’énergie depuis son intérieur, imperceptible depuis la Terre, avec des comportements dans certains cas inattendus, ce qui peut expliquer comment les autres étoiles se comportent dans l’univers.
Au cours de ses premiers vols, Parker a étudié le Soleil à une distance d’environ 24 millions de km, subissant des températures très élevées pour recueillir des données plus près du Soleil que de la planète Mercure, et le vaisseau spatial continue de s’approcher à plus de 342 000 km/h, plus rapidement que tout autre vaisseau spatial précédent.
Le Soleil libère un flux constant de gaz chaud et ionisé dont il remplit le système solaire. Ce vent solaire se couple avec la rotation solaire formant certains couloirs d’air avec des changements de direction surprenants. En même temps, au milieu de la poussière qui entoure le Soleil, des accélérations de particules ont été détectées, bien qu’invisibles depuis la Terre, à près de 150 millions de km de l’étoile. La connaissance de cet événement peut aider à prédire d’autres événements imprévus de rayonnement solaire élevé sur les engins spatiaux et les conditions météorologiques.
Vu depuis la Terre, le plasma du vent solaire – le vent solaire – semble sortir de l’intérieur comme un flux relativement uniforme qui peut interagir avec le champ magnétique naturel de notre planète et parfois causer des effets météorologiques spatiaux dont le rayonnement est capable d’interférer avec notre technologie.
« Dans ce flux près du Soleil, les observations de Parker révèlent un système dynamique et très structuré, semblable à un estuaire qui sert de zone de transition lorsqu’une rivière se jette dans l’océan », explique la NASA. Ce qui est observé de près, c’est le cours d’eau qui sert de source à une rivière.
« Cela offre une perspective très différente par rapport à l’étude du vent solaire là où son flux a un impact sur la Terre », souligne l’équipe de la NASA.
Un type particulier d’événement a retenu l’attention des équipes scientifiques, les changements de la direction du flux du vent solaire et les mécanismes qui réchauffent et accélèrent le vent solaire à certains endroits.
Pendant ces changements de direction incertains, le champ magnétique se déplace vers l’arrière sur lui-même, pour pointer pratiquement directement vers le Soleil.
« Ces reculs, ainsi que d’autres observations du vent solaire, peuvent fournir des indices précoces sur les mécanismes de réchauffement et d’accélération du vent solaire », soulignent les astronomes.
D’autre part, les chercheurs ont trouvé des « indices surprenants » sur la façon dont la rotation du Soleil affecte le flux de sortie du vent solaire. Près de la Terre, le vent solaire traverse notre planète comme s’il se déplaçait d’abord en lignes presque droites – ou « radialement », comme des rayons sur une roue de vélo – hors du Soleil dans toutes les directions.
Cependant, comme le Soleil tourne en même temps qu’il libère le vent solaire, avant qu’il ne soit libéré, on s’attend à ce que le vent solaire reçoive une impulsion synchronisée avec la rotation du Soleil.
« Lorsque Parker s’est aventuré à une distance d’environ 32 millions de km du Soleil, les chercheurs ont fait leurs premières observations de cet effet. Ici, l’ampleur de ce mouvement latéral a été beaucoup plus forte que prévu, mais il s’est aussi transformé plus rapidement que prévu en un flux rectiligne », a déclaré la NASA.
Poussière dans le vent
Parker a également observé la première preuve directe que la poussière commence à se dissoudre à environ 7 millions de kilomètres du Soleil – un effet qui a été théorisé pendant près d’un siècle, mais qui restait impossible à mesurer jusqu’à maintenant.
Ces observations ont été faites à une distance d’environ 6,4 millions de km du Soleil. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que, près du Soleil, cette poussière se réchauffe à des températures élevées, se transformant en gaz et créant une région sans poussière autour de l’étoile.
Les scientifiques s’attendent à voir une véritable zone exempte de poussière à une distance d’environ 3 à 4 millions de km près du Soleil avec les données de l’engin spatial à l’approche de septembre 2020 lors de son sixième vol.
Cette zone exempte de poussière signale un endroit où la poussière s’est évaporée par la chaleur du Soleil, pour se convertir en une partie du vent solaire qui circule au-delà de la Terre.
Particules énergétiques
Les instruments de recherche solaire scientifique intégrée de Parker ont mesuré plusieurs événements jamais vus auparavant.
« Ces instruments ont également mesuré un type rare d’explosion de particules avec une proportion particulièrement élevée d’éléments plus lourds, ce qui suggère que les deux types d’événements peuvent être plus fréquents que les scientifiques ne le pensaient auparavant », note l’étude.
Ces événements ont attiré l’attention parce qu’ils peuvent soudainement se produire et entraîner des conditions météorologiques spatiales près de la Terre qui peuvent être potentiellement dangereuses pour les astronautes.
« En élucidant les sources, l’accélération et le transport des particules d’énergie solaire, nous pourrons mieux protéger les humains dans l’espace à l’avenir », note la NASA.
« Le Soleil est la seule étoile que nous pouvons examiner de près », a déclaré Nicola Fox, directeur de la Division de l’hélio physique au siège de la NASA. « Obtenir des données à la source est déjà en train de révolutionner notre compréhension de notre Soleil et de nos étoiles à travers l’univers, et va permettre des révélations étonnantes et passionnantes. »
En août 2018, la sonde solaire Parker de la NASA a été lancée dans l’espace, devenant bientôt le vaisseau spatial le plus proche du Soleil. Avec des instruments scientifiques de pointe pour mesurer l’environnement autour de l’engin spatial.
À ce jour, il a franchi trois des 24 étapes prévues dans des parties jamais explorées de l’atmosphère du Soleil, la couronne.
« Ces premières données de Parker révèlent notre étoile, le Soleil, d’une manière surprenante et nouvelle », a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé pour la science au siège de la NASA à Washington.
« L’observation du Soleil de près et non à une plus grande distance nous donne une vue sans précédent des phénomènes solaires importants et de la façon dont ils nous affectent sur Terre, et nous offre de nouvelles perspectives pertinentes pour comprendre les étoiles actives dans les galaxies. Ce n’est que le début d’une période incroyablement passionnante pour l’hélio physique avec Parker à l’avant-garde des nouvelles découvertes », conclut Thomas Zurbuchen.
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