De nouveaux modèles informatiques peuvent aider à protéger la Terre contre de dangereuses tempêtes solaires, selon des scientifiques.

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Les particules hautement énergétiques libérées lors des tempêtes solaires, un type de rayonnement, peuvent représenter un danger pour les appareils électroniques et les astronautes, mais les scientifiques disposent désormais de meilleurs outils pour prédire le moment où ces explosions se produiront.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Columbia présente un modèle de superordinateur qui aidera les scientifiques à mieux comprendre comment ces particules énergétiques se forment dans le Soleil, puis sont expulsées et accélérées vers la Terre.

“Cette nouvelle recherche passionnante nous permettra de mieux prédire l’origine des particules énergétiques solaires et d’améliorer les modèles de prévision des événements météorologiques spatiaux, un objectif clé de la NASA et d’autres agences spatiales et gouvernements du monde entier”, a déclaré Luca Comisso, astrophysicien de Columbia et co-auteur de l’étude, dans un communiqué.

L’atmosphère du Soleil est un tourbillon turbulent de gaz chauds et de puissants champs magnétiques. Lorsque ces lignes de champ magnétique sont exceptionnellement tordues, elles peuvent se rompre, projetant des particules énergisées et des champs magnétiques dans l’espace lors d’une éjection de masse coronale ou d’une éruption solaire.

Parfois, les particules chargées et les champs magnétiques frappent la Terre et génèrent une tempête géomagnétique. Selon leur intensité, ces tempêtes peuvent provoquer des aurores lumineuses aux pôles, perturber les communications radio et par satellite, voire constituer une menace directe pour les vaisseaux spatiaux et les astronautes eux-mêmes, aux intensités les plus élevées.

Mais il est difficile de prédire quand les tempêtes solaires qui génèrent des éruptions solaires et des éjections de masse coronale se produiront.

Mais dans les travaux publiés mardi dans The Astrophysical Journal Lettersle Dr Comisso et son co-auteur, l’astrophysicien de Columbia Lorenzo Sironi, détaillent leur travail avec un super modèle informatique capable de simuler l’atmosphère turbulente du Soleil, où le gaz est si chaud qu’il existe sous forme de plasma, une soupe d’électrons dépouillés de leurs atomes et d’ions chargés qui restent des noyaux de ces atomes. Le nouveau modèle peut simuler le comportement des particules individuelles dans cet environnement dynamique.

En utilisant le nouveau modèle de superordinateur avec les données de missions telles que la p’robe solaire Parker de la Nasa, qui passe actuellement très près du Soleil pour en apprendre davantage sur son atmosphère, les Drs Comissio et Sironi pensent qu’il sera possible de mieux comprendre comment, pourquoi et quand les tempêtes solaires se produiront, ce qui pourrait aider à fournir des alertes rapides.

En même temps, ont-ils dit, leurs résultats pourraient être utilisés pour mieux comprendre le comportement des particules hautement énergétiques dans tout l’univers.

“Nos résultats sont centrés sur le soleil mais peuvent également être considérés comme un point de départ pour mieux comprendre comment les particules de haute énergie sont produites dans des étoiles plus lointaines et autour des trous noirs”, a déclaré le Dr Comisso dans un communiqué. “Nous n’avons fait qu’effleurer la surface de ce que les simulations par supercalculateur peuvent nous apprendre sur la façon dont ces particules naissent à travers l’univers.”

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