La sonde Parker, lancée en 2018 à l'assaut des mystères du soleil, s'est approchée de son ardente couronne, la couche la plus externe de son atmosphère, découvrant "un monde étonnamment chaotique". "Nous avons trouvé des choses que nous n'attendions pas du tout!", s'enthousiasme Matthieu Berthomier du laboratoire français de physique des plasmas, coauteur des travaux. "Notamment que la vitesse du vent solaire n'est pas du tout régulière. Elle peut augmenter de façon très impulsive, parfois de 100/150 km par seconde. C'est très bizarre", détaille-t-il.
De la taille d'une voiture et protégée par un bouclier thermique très épais, la sonde Parker Solar Probe de la NASA est la construction humaine qui s'est approchée le plus près du soleil. Ses premières observations nourrissent quatre études publiées mercredi dans la revue Nature et dévoilent un monde que l'Université de Michigan qualifie d'"étonnamment chaotique". "Nous avons été choqués de voir à quel point la couronne est différente quand on l'observe de près", avoue Justin Kasper de l'université du Michigan, coauteur des travaux.
Depuis son lancement, le 12 août 2018, Solar Probe fonce à toute allure vers le Soleil (la sonde détient également le record de la plus grande vitesse par unité de masse). Son objectif est de tenter de résoudre un vieux mystère: qu'est-ce qui chauffe sa couronne solaire? La partie la plus externe de l'atmosphère du Soleil est curieusement 200 fois plus chaude que la surface du soleil. Cette chaleur extrême (plus d'un million de degrés Kelvin) ne peut donc pas être générée par notre étoile puisque, selon les lois de la nature, plus on s'éloigne de la source de chaleur, plus la température baisse.
L'énigmatique vent solaire
"La couronne trouve donc un moyen de se chauffer par elle-même. Nous cherchons à déterminer les processus physiques qui le permettent", explique Alexis Rouillard, chercheur CNRS à l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie, également coauteur des travaux. Si ce mystère n'est pas encore résolu (il reste encore six ans à la sonde qui sera au plus près du Soleil en 2024), certaines des observations déjà reçues permettent d'en apprendre un peu plus sur notre étoile, notamment sur l'énigmatique vent solaire.
Ce flux de particules ionisées libérées par le Soleil prend naissance dans les couches hautes de l'atmosphère solaire. Il peut se faire sentir jusque sur Terre, où ses tempêtes peuvent perturber le fonctionnement du réseau électrique ou provoquer des pannes de satellites. "Les réseaux de communication et électrique sur Terre sont maintenant très complexes, du coup les perturbations engendrées par le Soleil pourraient être très graves", explique Stuart Bale de l'université de Berkeley en Californie, coauteur des travaux. Les comprendre permettrait de les prévoir.
D'après les observations de la sonde, "le vent ne serait pas un écoulement laminaire continu, non perturbé, mais serait, en grande partie, constitué de petits jets de matières chaotiques, comme des petits orages", explique Alexis Rouillard. Une surprise pour les astrophysiciens. "Nous ne nous attendions également pas du tout à ce que ces augmentations très soudaines de la vitesse du vent solaire s'accompagne d'une augmentation considérable de la densité des particules du plasma, elle peut doubler", ajoute Matthieu Berthomier.
Le champ magnétique
Autre découverte inattendue: le comportement du champ magnétique (qui joue surement un rôle dans le mystère du chauffage de la couronne). Par moment, le champ magnétique s'inverse soudainement de 180 degrés, puis, quelques secondes ou quelques heures plus tard, se retourne, rapporte un communiqué de l'université de Berkeley. Et ce n'est pas tout: "le vent solaire était par moment dévié de manière assez significative", la couronne solaire tournait plus vite que prévu...
"Ces observations changeront fondamentalement notre compréhension du Soleil et du vent solaire et donc notre capacité à prévoir les événements météorologiques spatiaux", juge Justin Kasper de l'université du Michigan, coauteur des travaux. D'autant que le bolide spatiale envoie "des données tous les 150 jours", précise Matthieu Berthomier. Et ce encore pendant près de 6 ans.
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