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Gros plans du soleil

<div data-thumb = "https://scx1.b-cdn.net/csz/news/tmb/2020/closeupsofth.jpg" data-src = "https://scx2.b-cdn.net/gfx/ news / 2020 / closeupsofth.jpg "data-sub-html =" L'Imageur Ultraviolet Extrême (EUI) du vaisseau spatial Solar Orbiter de l'ESA a pris ces images le 30 mai 2020. Elles montrent l'apparence du soleil à une longueur d'onde de 17 nanomètres, ce qui est en la région ultraviolette extrême du spectre électromagnétique. Les images à cette longueur d'onde révèlent la haute atmosphère du soleil, la couronne, avec une température d'environ un million de degrés. (Moins) Solar Orbiter / EUI Team (ESA et NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL ">

<img src = "https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/closeupsofth.jpg" alt = "Gros plans du soleil » title= »L’imageur ultraviolet extrême (EUI) du vaisseau spatial Solar Orbiter de l’ESA a pris ces images le 30 mai 2020. Elles montrent l’apparence du soleil à une longueur d’onde de 17 nanomètres, située dans la région ultraviolette extrême du spectre électromagnétique. Les images à cette longueur d'onde révèlent la haute atmosphère du soleil, la couronne, avec une température d'environ un million de degrés. Crédit: (Moins) Solar Orbiter / EUI Team (ESA et NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL "largeur =" 800 "hauteur =" 480″/>

L’imageur ultraviolet extrême (EUI) du vaisseau spatial Solar Orbiter de l’ESA a pris ces images le 30 mai 2020. Elles montrent l’apparence du soleil à une longueur d’onde de 17 nanomètres, située dans la région ultraviolette extrême du spectre électromagnétique. Les images à cette longueur d'onde révèlent la haute atmosphère du soleil, la couronne, avec une température d'environ un million de degrés. Crédit: (moins) Solar Orbiter / EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL

Quelques mois seulement après son lancement, Solar Orbiter de l'ESA a capturé des images du soleil à une distance auparavant inaccessible. Entre autres choses, ces images révèlent des structures dans l'atmosphère du soleil qui pourraient éventuellement être interprétées comme des nanoflares, de très petits éclats de rayonnement. Les images des six instruments de télédétection publiées aujourd'hui ont été prises dans les jours précédant et suivant le 15 juin, lorsque l'engin spatial a atteint le point le plus proche du soleil sur son orbite actuelle. Seuls 77 millions de kilomètres ont séparé la sonde de notre étoile. Bien que cette première phase de mission vise principalement à mettre en service les instruments, les données fournissent déjà des preuves impressionnantes de la vision unique et complète du soleil de Solar Orbiter – des champs magnétiques à la surface aux particules qui se déversent dans l'espace. L'Institut Max Planck pour la recherche sur les systèmes solaires (MPS) en Allemagne est un partenaire important de la mission et est impliqué de manière significative dans quatre des instruments.


L'un de ces instruments est l'imageur ultraviolet extrême (EUI), auquel le MPS a fourni l'un des trois télescopes. L'instrument examine différentes couches de la couronne, l'atmosphère chaude et extérieure du soleil, qui émet principalement de la lumière ultraviolette. Étant donné que la lumière ultraviolette est largement absorbée dans l'atmosphère terrestre, elle n'est pas disponible même pour les télescopes solaires les plus puissants et les plus grands de la Terre. Par conséquent, EUI offre déjà la vue la plus nette de cette région solaire.

Dans la lumière ultraviolette à ondes particulièrement courtes, les images EUI montrent de petits points lumineux, à peine plus de 700 kilomètres de diamètre. Les scientifiques pensent qu'il est possible que ce soient des nanoflares, des versions beaucoup plus petites des énormes éclats de rayonnement de notre étoile, qui s'étendent loin dans l'espace et peuvent avoir un impact même sur Terre. "Dans les images prises par d'autres sondes spatiales, nous avons déjà vu les plus grosses de ces nanoflares", explique le scientifique du MPS, le Dr Udo Schühle, cochercheur principal de l'EUI. Cependant, les scientifiques sont maintenant surpris de la fréquence à laquelle ce phénomène semble se produire. "Apparemment, la couronne est remplie de si petites fusées éclairantes", explique Schühle.

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<img src = "https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/1-closeupsofth.jpg" alt = "Gros plans du soleil » title= »Ces images solaires ont été produites par l'imageur haute résolution, HRILYA télescope, qui fait partie de l'instrument Extreme Ultraviolet Imager (EUI) sur le vaisseau spatial Solar Orbiter de l'ESA. Les images montrent l'atmosphère solaire sous la couronne chaude dans une longueur d'onde de 121,6 nanomètres. Cette section de la basse atmosphère du Soleil a une température d'environ dix mille à cent mille degrés Kelvin. Le motif est produit par des mouvements convectifs en dessous, mais les éléments lumineux individuels de ce motif peuvent correspondre aux empreintes de structures magnétiques plus haut dans la couronne. Crédit: Solar Orbiter / EUI Team (ESA & AMP; NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL »/>

Ces images solaires ont été produites par l'imageur haute résolution, HRILYA télescope, qui fait partie de l'instrument Extreme Ultraviolet Imager (EUI) sur le vaisseau spatial Solar Orbiter de l'ESA. Les images montrent l'atmosphère solaire sous la couronne chaude dans une longueur d'onde de 121,6 nanomètres. Cette section de la basse atmosphère du Soleil a une température d'environ dix mille à cent mille degrés Kelvin. Le motif est produit par des mouvements convectifs en dessous, mais les éléments lumineux individuels de ce motif peuvent correspondre aux empreintes de structures magnétiques plus haut dans la couronne. Crédit: Solar Orbiter / EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL

Pour cette raison même, les nanoflares pourraient expliquer les températures mystérieusement élevées de la couronne. À un million de degrés, elles sont 200 fois plus élevées que celles de la photosphère ci-dessous. Afin de comprendre ce qui cause les nanoflares et comment ils fournissent de l'énergie à la couronne, il est nécessaire d'examiner des couches plus profondes. Des traces des taches lumineuses peuvent également être trouvées dans les images EUI de la couronne inférieure. Cette région est imagée par l'un des télescopes haute résolution d'EUI, qui a été développé et construit au MPS.

Mais comment ces phénomènes se produisent-ils? Quels processus à la surface du soleil sont responsables? Et quel rôle jouent les champs magnétiques de notre étoile? Répondre à ces questions est la force de Solar Orbiter. Six instruments d'imagerie avec un total de dix télescopes examinent différentes couches du soleil, de la surface visible, à travers la photosphère et la couronne, jusqu'à la région de transition entre l'atmosphère solaire et l'héliosphère intérieure. Quatre autres instruments, les instruments dits in situ, mesurent le vent solaire à l'emplacement de l'engin spatial. Plus que toute autre mission auparavant, Solar Orbiter est capable de corréler toutes ces régions et phénomènes les uns avec les autres, offrant ainsi une vision unique et complète du soleil dans son ensemble.

L'imageur polarimétrique et hélioséismique (PHI) développé et construit au MPS regarde la surface du soleil. "Les structures magnétiques à la surface du soleil révélées par PHI sont la force motrice derrière tous les processus observés par Solar Orbiter dans les couches solaires externes", a déclaré le directeur du MPS, le professeur Sami K. Solanki, chercheur principal de PHI. À partir de la force et de la direction des champs magnétiques à la surface solaire, les chercheurs peuvent calculer la façon dont les champs magnétiques continuent dans les couches externes du soleil. Des premiers calculs de ce type sont déjà disponibles et peuvent aider à expliquer les processus observés dans la photosphère et la couronne.

Gros plans du soleil

Images de l'imageur polarimétrique et héliosismique (PHI). La colonne de gauche montre le soleil en lumière visible. En haut: Cette image a été prise le 18 juin 2020 et montre l'intégralité du disque solaire. Le soleil étant actuellement plutôt inactif, aucune tache solaire n'est visible. Ci-dessous, un gros plan pris par le télescope PHI haute résolution du 28 mai 2020. La zone a une taille d'environ 200 000 km x 200 000 km et est située au centre du soleil. L'image montre le motif de granulation du soleil créé par le mouvement du plasma chaud sous la surface visible du soleil. La colonne du milieu montre les champs magnétiques du soleil. La colonne de droite indique la vitesse à laquelle le plasma solaire se rapproche ou s'éloigne de l'observateur. Le passage du bleu au rouge dans les images peut s'expliquer par la rotation du soleil. Crédit: Solar Orbiter / PHI Team / ESA & NASA

Les images PHI montrent également une région active à la surface du soleil. Ces régions étroitement voisines de polarisation magnétique opposée sont souvent le point de départ des taches solaires. Contrairement à la plupart des sondes solaires dans l'espace qui regardent le soleil depuis un endroit proche de la Terre, Solar Orbiter avait déjà une perspective complètement nouvelle à l'époque. Environ 70 degrés séparaient la sonde de la ligne de vue entre le soleil et la Terre. "Depuis la Terre, cette région active n'était pas visible", explique Solanki.

Malgré ces premiers résultats et succès, les images actuelles ne font pas encore partie de la campagne de mesure scientifique de Solar Orbiter. Pour les instruments de télédétection, cela ne commencera qu'en 2022 à une distance beaucoup plus courte du soleil. «Au cours des dernières semaines, l'objectif principal a été de tester le comportement de nos instruments dans des conditions spatiales réelles», explique le Dr Johann Hirzberger, spécialiste des opérations PHI. Outre PHI et EUI, les deux autres instruments à participation MPS ont également fait leurs preuves. L'imageur spectral de l'environnement coronal (SPICE) et le Coronagraph Metis examinent également la coquille extérieure chaude du soleil et fournissent d'autres pièces du puzzle à l'image globale.

"SPICE scanne le corona morceau par morceau et décompose la lumière ultraviolette capturée en ses longueurs d'onde individuelles", explique le professeur Hardi Peter, scientifique du MPS, cochercheur principal de SPICE. Cela permet de tirer des conclusions sur l'abondance de certains éléments dans la couronne. Ces enquêtes montrent également la force de Solar Orbiter. L'instrument in situ Solar Wind Analyzer (SWA) analyse la fréquence des mêmes éléments dans le vent solaire. «Cela nous permet de comprendre ce qui arrive aux particules qui se déplacent de la couronne vers l'espace», explique Peter.

Gros plans du soleil

Images prises par PHI. L'image en haut à gauche a été prise le 18 juin 2020 à l'aide du télescope à disque complet PHI. Il montre le soleil tel qu'il apparaîtrait à l'œil nu. Actuellement, notre étoile la plus proche est magnétiquement silencieuse, ce qui signifie qu'il n'y a pas de taches solaires visibles. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de champs magnétiques enfilant la surface solaire et l'atmosphère. L'image en bas à gauche a été prise le 28 mai 2020 avec le PHI, High Resolution Telescope. Il s'agit d'un magnétogramme qui couvre une superficie d'environ 200 000 km x 200 000 km à la surface solaire. Les petites structures observées sont des régions magnétiques de polarités nord et sud, dont certaines ont une taille de quelques 1000 km. L'image en bas à droite montre une extrapolation des lignes de champ magnétique émanant des structures magnétiques dans la haute atmosphère solaire, que le télescope EUI image. L’image en haut à droite montre l’apparence visible de ce patch à la surface du soleil. Le schéma de granulation représente les flux ascendants et descendants de gaz chauds chargés électriquement, appelés plasma, qui se produisent sous la surface visible du soleil. Crédit: Solar Orbiter / PHI Team / ESA & NASA

Le coronographe Métis rend visible la région de transition entre la couronne et l'héliosphère intérieure. Contrairement à d'autres coronographes dans l'espace, l'instrument génère les images correspondantes en quelques minutes et peut ainsi également révéler des processus dynamiques. «Notre résolution spatiale dépasse déjà celle des autres coronographes dans l'espace», explique le scientifique du MPS, le Dr Luca Teriaca, Cochercheur principal des Métis.

Tous les instruments sont actuellement témoins d'un soleil très calme. Ce n'est que dans les prochaines années, lorsque notre étoile aura franchi son minimum d'activité actuel, qu'elle devrait redevenir plus dynamique. Les instruments de télédétection de Solar Orbiter commenceront alors leur campagne scientifique et auront alors une vue unique sur les feux d'artifice solaires.


Vidéo: Plus près que jamais: les premières vues du soleil par Solar Orbiter


Fourni par
Société Max Planck

Citation:
Gros plans du soleil (2020, 16 juillet)
récupéré le 17 juillet 2020
depuis https://phys.org/news/2020-07-close-ups-sun.html

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