Surfez sur le soleil! Notre vaisseau spatial noueux préféré, le Solar Dynamics Observatory (SDO) a capturé des preuves concluantes de «vagues de surfeurs» classiques dans l'atmosphère du Soleil. Repérer ces ondes nous aidera à comprendre comment l'énergie se déplace dans l'atmosphère solaire, connue sous le nom de couronne, et peut-être même aidera les physiciens solaires à prédire des événements comme les éjections de masse coronales.
Tout comme une vague de surf sur Terre, l'homologue solaire est formé par la même mécanique des fluides - dans ce cas, il s'agit d'un phénomène connu sous le nom d'instabilité Kelvin-Helmholtz. Étant donné que les scientifiques savent comment ces types d'ondes dispersent l'énergie dans l'eau, ils peuvent utiliser ces informations pour mieux comprendre la couronne. Cela peut à son tour aider à résoudre un mystère persistant sur la raison pour laquelle la couronne est des milliers de fois plus chaude que prévu.
"L'une des plus grandes questions sur la couronne solaire est le mécanisme de chauffage", explique le physicien solaire Leon Ofman du Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Maryland, et de l'Université catholique de Washington. «La couronne est mille fois plus chaude que la surface visible du soleil, mais ce qui la réchauffe n'est pas bien compris. Les gens ont suggéré que des vagues comme celle-ci pourraient provoquer des turbulences qui provoquent un échauffement, mais nous avons maintenant des preuves directes des vagues de Kelvin-Helmholtz. »
Même si ces vagues se produisent fréquemment dans la nature ici sur Terre, personne ne les avait vues sur le Soleil. Mais c'était avant SDO.
Ofman et ses collègues ont repéré ces vagues dans des images prises le 8 avril 2010 dans certaines des premières images prises par la caméra SDO, qui a été lancée en février de l'année dernière et a commencé à capturer des données le 24 mars 2010. Ofman et son équipe viennent de publier un article dans Astrophysical Journal Letters.
Les instabilités Kelvin-Helmholtz se produisent lorsque deux fluides de densités ou de vitesses différentes s'écoulent l'un par l'autre. Dans le cas des vagues de l'océan, c'est l'eau dense et l'air plus léger. Au fur et à mesure qu'ils s'écoulent les uns sur les autres, de légères ondulations peuvent être rapidement amplifiées en vagues géantes appréciées des surfeurs. Dans le cas de l'atmosphère solaire, qui est constituée d'un gaz très chaud et chargé électriquement appelé plasma, les deux flux proviennent d'une étendue de plasma qui éclate à la surface du soleil en passant par du plasma qui n'éclate pas. La différence de vitesses et de densités d'écoulement à travers cette frontière déclenche l'instabilité qui s'accumule dans les vagues.
Au soleil, les deux fluides sont tous deux des plasmas - des étendues de gaz chargés super chauds - qui interagissent. L'un éclate de la surface et passe devant un second plasma qui n'éclate pas. La turbulence qui en résulte est une forme d'onde Kelvin-Helmholtz.
Le plasma en éruption provient probablement d'une éjection de masse coronale, comme cela a été vu plus tôt cette semaine, où le Soleil propulse violemment des quantités massives de particules de plasma à grande vitesse dans l'espace. Ainsi, en savoir plus sur la façon dont la couronne est chauffée et quelles sont les conditions juste avant la formation des ondes KH pourrait donner aux scientifiques la possibilité de prédire la prochaine CME, ce qui est un objectif de longue date des scientifiques solaires.
Mais déterminer le mécanisme exact de chauffage de la couronne gardera probablement les physiciens solaires occupés pendant un certain temps. Cependant, la capacité de SDO à capturer des images du soleil entier toutes les 12 secondes avec des détails aussi précis fournira certainement les données nécessaires.
Source: NASA
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