Depuis des siècles, les scientifiques s’interrogent sur les violentes et imprévisibles éruptions de plasma qui jaillissent de notre Soleil – parfois de manière si agressive qu’elles déclenchent des aurores boréales et peuvent perturber les télécommunications sur Terre.
Mais une équipe internationale de chercheurs pense avoir enfin identifié le mécanisme à l’origine de ces éruptions. Contrairement aux hypothèses précédentes, les grandes et les petites éruptions solaires semblent être causées par le même processus spectaculaire.
Si cette nouvelle hypothèse est confirmée, les scientifiques pourraient enfin être en mesure non seulement de prévoir la date de ces éruptions solaires, mais aussi de savoir si elles peuvent provoquer des dégâts sur la Terre.
À l’heure actuelle, nous savons que le Soleil suit un schéma d’activité d‘environ 11 ans, mais il est difficile de faire des prédictions plus précises sur le moment et le lieu des éruptions solaires.
“Une meilleure compréhension des éruptions solaires à toutes les échelles pourrait, à terme, aider à mieux prévoir l’activité du Soleil”, a déclaré le chercheur principal, Peter Wyper, de l’université de Durham, au Royaume-Uni.
“Les éjections de masse coronale (CME) à grande échelle, où d’énormes quantités de plasma solaire, de rayonnement et de particules de haute énergie sont libérées, peuvent influencer l’espace qui les entoure, y compris l’espace proche de la Terre. Elles peuvent interférer avec les communications par satellite, par exemple, il est donc bénéfique pour nous de pouvoir comprendre et surveiller cette activité.”
L’équipe a étudié des simulations en 3D des deux principaux types d’éruptions solaires : les jets coronaux, qui sont des éclats de plasma relativement petits, et les CME, beaucoup plus grands, qui projettent dans l’espace d’énormes nuages de plasma et de champs magnétiques à grande vitesse.
Les chercheurs savaient déjà que les deux types d’éruption impliquaient des filaments de plasma dense en forme de serpent dans l’atmosphère du Soleil, mais personne n’avait été en mesure de déterminer la cause de ces éruptions à des échelles si différentes.
Grâce aux nouveaux modèles, l’équipe a pu montrer que les deux types de jets sont déclenchés lorsque les lignes de champ magnétique à la surface du Soleil au-dessus d’eux se brisent et se rejoignent – un processus connu sous le nom de reconnexion magnétique.
Vous pouvez voir les filaments en jaune dans l’animation du processus ci-dessous :
Il s’agit du même processus qui était déjà connu pour produire d’énormes CME, mais qui n’avait jusqu’à présent pas été associé aux jets coronaux à petite échelle.
“On pensait auparavant que les éruptions du Soleil, dont l’échelle varie, avaient des causes différentes, mais notre recherche fournit un modèle théorique universel pour cette activité, ce qui est très intéressant”, a déclaré M. Wyper.
Les chercheurs ont baptisé leur nouvelle hypothèse “modèle d’éclatement”, car il s’agit essentiellement d’un filament de plasma sous tension qui pousse sans relâche ses contraintes magnétiques avant de finir par se rompre et de s’échapper dans l’espace.
Si la reconnexion magnétique est à l’origine des CME et des jets coronaux, pourquoi leur échelle est-elle si différente ?
L’équipe a montré que la force et la structure du champ magnétique autour du filament déterminent le type d’éruption qui se produit.
Sur la base de ces informations, ils ont pu mieux prédire ce que le Soleil va faire.
C’est important car les CME ne jouent pas seulement un rôle dans les spectaculaires spectacles de lumière que nous voyons aux pôles magnétiques de la Terre, mais elles peuvent aussi éjecter suffisamment de radiations électromagnétiques pour affecter les transmissions radio, les communications par satellite et éventuellement mettre en danger les astronautes.
“Le modèle d’éclatement unifie notre image de ce qui se passe dans le Soleil”, a déclaré l’un des chercheurs, Richard DeVore, du Goddard Space Flight Centre de la NASA.
“Dans un contexte unifié, nous pouvons faire progresser la compréhension de la façon dont ces éruptions sont déclenchées, comment les prédire et comment mieux comprendre leurs conséquences.”
Pour l’instant, cependant, cette hypothèse reste non vérifiée. La prochaine étape consistera pour les chercheurs à confirmer leur modèle à l’aide d’observations à haute résolution de l’atmosphère solaire – des données qui ne sont pas disponibles actuellement, mais qui, espérons-le, le seront lorsque de nouveaux télescopes spatiaux seront mis en service au cours des prochaines années.
Ces recherches ont été publiées dans la revue Nature.