Rêves d'Espace

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Parker Solar Probe et Solar orbiter

La sonde Parker Solar Probe de la NASA a réalisé les clichés les plus rapprochés du Soleil jamais obtenus

Isabelle , , ,

En décembre 2024, Parker Solar Probe de la NASA a effectué un survol record du Soleil à seulement 6,1 millions de kilomètres de la surface solaire à une vitesse d’environ 691 018 km/h, prenant ainsi les images les plus proches jamais obtenues du Soleil.

La distance de proximité record de Parker Solar Probe, soit 6,1 millions de km, peut sembler lointaine, mais à l’échelle cosmique, elle est incroyablement proche. Si le Système Solaire était réduit avec la distance entre le Soleil et la Terre égale à la longueur d’un terrain de football, la sonde Parker se trouverait à seulement 4 mètres du bord du terrain, suffisamment proche pour passer dans l’atmosphère extérieure ténue du Soleil connue sous le nom de couronne (crédit NASA/APL)

Ces clichés, ainsi que les données associées, offrent aux scientifiques une nouvelle fenêtre sur les phénomènes qui se déroulent dans l’atmosphère solaire, la couronne, et sur l’origine du vent solaire.

Une plongée inédite dans l’atmosphère solaire

Au cours de ce survol record, la sonde a capturé des images à l’aide de son instrument WISPR (Wide-Field Imager for Solar Probe) qui ne regarde pas directement le Soleil, mais observe la matière solaire juste après son éjection. Ainsi, la sonde a pu photographier la couronne et le vent solaire, ce flux constant de particules électriques qui s’élance à travers le Système Solaire.

Cette vidéo, réalisée à partir d’images prises par l’instrument WISPR de Parker Solar Probe lors de son survol record du Soleil le 25 décembre 2024, montre le vent solaire s’échappant de l’atmosphère extérieure du Soleil, la couronne (crédit : NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory)

Ces images révèlent notamment la « feuille de courant héliosphérique », une zone où le champ magnétique du Soleil change de direction, ainsi que des collisions entre plusieurs éjections de masse coronale (CMEs), ces grandes bouffées de particules chargées qui peuvent provoquer les menaces météorologiques spatiales affectant la Terre. Pour la première fois en haute résolution, les chercheurs voient ces CMEs s’empiler et fusionner, un phénomène qui influence la trajectoire et l’intensité des perturbations magnétiques susceptibles d’atteindre notre planète.

Comprendre le vent solaire : un défi de longue date

Découvert et théorisé en 1958 par le physicien Eugene Parker, le vent solaire est un élément clé pour comprendre comment l’énergie et la matière solaire interagissent avec les planètes, notamment la Terre. Avant Parker Solar Probe, les observations se faisaient de loin. Avec cette mission, on découvre que proche du Soleil, le vent solaire est bien plus dynamique que ce que l’on connaissait à distance.

La sonde solaire Parker a aidé les scientifiques à identifier l’origine des lacets dans les zones de la surface visible du Soleil où se forment les entonnoirs magnétiques. En 2024, des scientifiques ont annoncé que le vent solaire rapide, l’une des deux principales classes du vent solaire, est en partie alimenté par ces lacets (switchbacks en anglais), ajoutant ainsi à un mystère vieux de 50 ans. Cependant, il faudrait y regarder de plus près pour comprendre le vent solaire lent, qui se déplace à seulement 354 km/s, soit la moitié de la vitesse du vent solaire rapide.

La sonde solaire Parker a observé des « switchbacks », des perturbations progressives du vent solaire qui ont provoqué une courbure du champ magnétique sur lui-même, un phénomène encore inexpliqué qui pourrait aider les scientifiques à découvrir davantage d’informations sur la façon dont le vent solaire est accéléré par le Soleil (crédits de l’illustration : NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez)

Le vent solaire lent, deux fois plus dense et plus variable que le vent solaire rapide, est important à étudier car son interaction avec le vent solaire rapide peut créer des conditions de tempête solaire modérément fortes sur Terre rivalisant parfois avec celles des CME.

La mission a confirmé l’existence de deux types de vent solaire lent, avec variations magnétiques, appelé Alfvénic, ou sans ces variations, dit non-Alfvénique, issus de différentes régions du Soleil comme les « helmet streamers » ou les trous coronaux.

Illustration des 5 théories actuelles expliquant comment se forment les lacets. L’image n’est pas à l’échelle.
Crédits : Goddard Space Flight Center de la NASA/Miles Hatfield/Lina Tran/Mary-Pat Hrybyk Keith

Pourquoi étudier le vent solaire ?

Comprendre d’où vient et comment évolue le vent solaire est vital car il influence directement l’environnement spatial terrestre. Le vent solaire, conjugué aux éruptions et aux courants magnétiques solaires, peut générer des aurores mais aussi perturber les réseaux électriques et les communications satellites. Les observations rapprochées de Parker Solar Probe permettront d’améliorer les prévisions de ces phénomènes, protégeant ainsi les astronautes, les infrastructures technologiques spatiales et terrestres.

La météo spatiale fait référence aux conditions environnementales dans l’espace influencées par l’activité solaire. Dans l’économie européenne d’aujourd’hui, de nombreux secteurs peuvent être affectés par la météo spatiale. Ces activités vont des télécommunications spatiales, de la radiodiffusion, des services météorologiques et de la navigation à la distribution d’électricité et aux communications terrestres, en particulier aux latitudes septentrionales. Une influence significative de l’activité solaire est observée dans les perturbations des services de navigation par satellite, comme Galileo, dues aux effets de la météo spatiale sur la haute atmosphère. Cela peut à son tour affecter l’aviation, le transport routier, le transport maritime et toute autre activité qui dépend d’un positionnement précis. Pour les satellites en orbite, les effets de la météo spatiale peuvent être observés dans la dégradation des communications, des performances, de la fiabilité et de la durée de vie globale. Par exemple, les panneaux solaires qui convertissent la lumière du soleil en énergie électrique sur la plupart des engins spatiaux généreront progressivement moins d’énergie au cours d’une mission, et cette dégradation doit être prise en compte lors de la conception du satellite. Les compagnies aériennes commerciales peuvent également subir des dommages à l’électronique des avions et des doses de rayonnement accrues pour les équipages (à des altitudes d’avions long-courriers) lors d’événements météorologiques spatiaux de grande ampleur. Les effets des conditions météorologiques spatiales sur le sol peuvent inclure des dommages et des perturbations des réseaux de distribution d’électricité, une corrosion accrue des pipelines et une dégradation des communications radio (crédit ESA/Science Office)

Le prochain passage au plus près du Soleil est prévu pour le 15 septembre 2025. Chaque passage apporte son lot de données et d’images, permettant aux scientifiques d’approfondir leur compréhension des processus solaires complexes.

Sources principales : NASA et APL

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