Ne visitez pas le soleil pour la météo. Bien sûr, vous n'aurez jamais à vous regrouper (la surface visible du soleil, ou la photosphère, mesure 10 000 degrés Fahrenheit, ou 5 537 degrés Celsius, en moyenne) - mais vous pourriez avoir du mal à trouver un coupe-vent assez élégant pour dévier les rafales électriques constantes du vent solaire, ou des bottes en caoutchouc suffisamment épaisses pour résister aux tsunamis plasma gargantuesques qui se déchaînent sur la surface de l'étoile pendant des semaines à la fois.
Vous pouvez peut-être éviter ces désagréments dans la chromosphère - la couche médiane rougeâtre du soleil qui relie la surface de l'étoile à son atmosphère extérieure, ou corona - mais ce quartier n'est pas sans dangers non plus. Cette vaste couche est marquée par une forêt de lances de plasma en mouvement constant appelée spicules.
Lorsqu'ils sont vus à travers des télescopes solaires, les spicules ressemblent à de longues stries noires qui jaillissent de la surface du soleil pendant quelques minutes à la fois, puis disparaissent. Plus près, chaque jet est en fait à peu près aussi large que le Grand Canyon est long (environ 300 miles ou 500 kilomètres) et se situe entre 1860 et 6200 miles (3000 à 10000 km) à la surface du soleil. Ces javelots géants de plasma se déplacent jusqu'à 90,00 mph (145,00 km / h) lorsqu'ils voyagent de la photosphère à la couronne, et disparaissent généralement en 10 minutes. À tout moment, il y a quelques millions de spicules dansant à la surface du soleil, mais leur courte durée de vie les rend difficiles à étudier ou à comprendre.
Maintenant, un nouvel article publié aujourd'hui (14 novembre) dans la revue Science prétend avoir déterminé à la fois l'origine et la fonction des spicules solaires, grâce à des observations haute définition des interactions des champs magnétiques à la surface du soleil. Les auteurs de l'étude ont constaté que les spicules se formaient presque toujours après que de petits amas de lignes de champ magnétique de charge opposée aient surgi de la surface du soleil, se soient écrasés les uns dans les autres et avaient finalement disparu. Cette «annihilation» des flux magnétiques, comme l'a dit le co-auteur de l'étude Dipankar Banerjee dans un courriel, génère de la chaleur et de l'énergie qui semblent prendre la forme de spicules, qui transfèrent ensuite cette énergie de la surface du soleil à sa couronne - alimentant éventuellement d'autres le temps solaire, comme le vent solaire.
"Nos nouveaux résultats prouvent que les spicules se forment en raison de l'annulation du flux dans la basse atmosphère, et ils fournissent également une bonne quantité d'énergie pour le chauffage de la haute atmosphère du soleil", a déclaré Banerjee, astrophysicien à l'Institut indien d'astrophysique. Science en direct.
«Annihilation magnétique»
Contrairement à la Terre, qui a deux pôles magnétiques opposés qui forment un bouclier relativement lisse autour de la planète, le soleil est un désordre emmêlé de lignes de champ magnétique qui montent, tombent, se tordent et s'enclenchent constamment.
La convection constante de matériaux dans le soleil fait régulièrement monter des îlots torsadés de lignes de champ magnétique à la surface ou plus loin dans l'atmosphère; finalement, comme des élastiques trop tendus, ces lignes de champ magnétique se remettent violemment en place, libérant des rafales de plasma et d'énergie dans leur sillage. Les scientifiques ont longtemps émis l'hypothèse que les spicules pourraient être un produit de cette énergie.
Les simulations informatiques ont lié la formation de spicules à l'activité des champs magnétiques près de la surface du soleil, mais les observations directes ont été difficiles à trouver, étant donné que chaque spicule ne vit que quelques minutes. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un télescope spécial de surveillance du soleil en Californie appelé Goode Solar Telescope au Big Bear Solar Observatory pour prendre certaines des vidéos de formation de spicules les plus haute résolution jamais vues, en regardant simultanément l'activité se dérouler dans les trois couches visibles de le soleil.
L'équipe a constaté que la formation de spicules dans la chromosphère était presque toujours précédée de mash-ups magnétiques à la surface du soleil.
"Il faut noter qu'il s'agit d'évolutions à petite échelle et rapides de champs magnétiques sur le soleil", a déclaré Banerjee. "Ils ne doivent pas être confondus avec l'évolution à long terme du champ magnétique solaire, connu sous le nom de cycle solaire de 11 ans."
Quelques minutes après chaque petite collision magnétique, un spicule est apparu et a commencé à transporter de la chaleur et de l'énergie à des milliers de kilomètres dans la haute atmosphère du soleil. Avec les données du satellite Solar Dynamics Observatory de la NASA, les chercheurs ont confirmé que les spicules ont sensiblement réchauffé la couronne au fur et à mesure de leur passage, et ont parfois laissé tomber des matériaux chauffés sur la surface du soleil.
Toutes ces observations suggèrent que les spicules peuvent être un rouage crucial dans la machine de chauffage solaire gargantuesque - en d'autres termes, "un processus de cycle de masse complet entre la chromosphère et la couronne", ont écrit les auteurs dans leur étude. Ce transfert de chaleur et d'énergie entre la surface et l'atmosphère du soleil pourrait même aider à alimenter le vent solaire, ont écrit les chercheurs, bien qu'ils auraient besoin de faire un travail de suivi pour le confirmer. En attendant, faites attention aux champs magnétiques renégats lors de votre prochaine visite au soleil. Ils pourraient être le signe qu'une pluie de spicules est en route.
