Cette magnifique éjection de masse coronale de notre soleil s’est produite en 2012. Crédit : NASA/Goddard Space Flight Center
Des astronomes espionnant un système stellaire situé à des dizaines d’années-lumière de la Terre ont, pour la première fois, observé un spectacle pyrotechnique troublant : une étoile, nommée EK Draconis, a éjecté une énorme explosion d’énergie et chargé des particules beaucoup plus puissantes que tout ce que les scientifiques ont vu dans notre propre système solaire.
Les chercheurs, dont l’astrophysicien Yuta Notsu de l’Université du Colorado Boulder, publieront leurs résultats aujourd’hui (9 décembre 2021) dans la revue Astronomie de la nature.
L’étude explore un phénomène stellaire appelé « éjection de masse coronale », parfois appelée tempête solaire. Notsu a expliqué que le soleil lance régulièrement ce genre d’éruptions – elles sont composées de nuages de particules extrêmement chaudes, ou plasma, qui peut traverser l’espace à des vitesses de millions de miles par heure. Et ce sont potentiellement de mauvaises nouvelles : si une éjection de masse coronale frappait la Terre de plein fouet, elle pourrait faire griller des satellites en orbite et fermer les réseaux électriques desservant des villes entières.
“Les éjections de masse coronale peuvent avoir un impact sérieux sur la Terre et la société humaine”, a déclaré Notsu, chercheur associé au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de CU Boulder et de l’Observatoire solaire national des États-Unis.
Image de la Terre à l’échelle avec l’éruption du filament. Remarque : la Terre n’est pas si proche du soleil, cette image est uniquement à des fins d’échelle. Crédit : NASA/Goddard Space Flight Center
La nouvelle étude, dirigée par Kosuke Namekata de l’Observatoire national d’astronomie du Japon et ancien chercheur invité à CU Boulder, suggère également qu’elles peuvent empirer.
Dans cette recherche, Namekata, Nostu et leurs collègues ont utilisé des télescopes au sol et dans l’espace pour observer EK Draconis, qui ressemble à une jeune version du soleil. En avril 2020, l’équipe a observé EK Draconis éjecter un nuage de plasma brûlant d’une masse de plusieurs milliards de kilogrammes, soit plus de 10 fois plus grande que l’éjection de masse coronale la plus puissante jamais enregistrée à partir d’une étoile semblable au soleil.
L’événement peut servir d’avertissement sur la dangerosité des conditions météorologiques dans l’espace.
“Ce type d’éjection massive de masse pourrait, théoriquement, également se produire sur notre soleil”, a déclaré Notsu. “Cette observation peut nous aider à mieux comprendre comment des événements similaires ont pu affecter la Terre et même Mars sur des milliards d’années.
Des superflares éclatent
Notsu a expliqué que les éjections de masse coronale surviennent souvent juste après qu’une étoile a déclenché une éruption ou une explosion soudaine et brillante de rayonnement qui peut s’étendre loin dans l’espace.
Des recherches récentes, cependant, ont suggéré que sur le soleil, cette séquence d’événements peut être relativement calme, du moins pour autant que les scientifiques l’ont observé. En 2019, par exemple, Notsu et ses collègues a publié une étude cela a montré que les jeunes étoiles semblables au soleil autour de la galaxie semblent subir de fréquentes super-éruptions, comme nos propres éruptions solaires, mais des dizaines voire des centaines de fois plus puissantes.
Une telle super éruption pourrait, théoriquement, également se produire sur le soleil de la Terre, mais pas très souvent, peut-être une fois tous les plusieurs milliers d’années. Pourtant, cela a rendu l’équipe de Notsu curieuse : une super éruption pourrait-elle également conduire à une éjection de masse tout aussi super coronale ?
“Les superflares sont beaucoup plus grosses que les fusées éclairantes que nous voyons du soleil”, a déclaré Notsu. “Nous pensons donc qu’ils produiraient également des éjections de masse beaucoup plus importantes. Mais jusqu’à récemment, ce n’était qu’une conjecture.
Danger d’en haut
Pour le savoir, les chercheurs ont jeté leur dévolu sur EK Draconis. L’étoile curieuse, a expliqué Notsu, a à peu près la même taille que notre soleil, mais, à seulement 100 millions d’années, c’est un jeune relativement au sens cosmique.
“C’est à quoi ressemblait notre soleil il y a 4,5 milliards d’années”, a déclaré Notsu.
Les chercheurs ont observé l’étoile pendant 32 nuits en hiver et au printemps 2020 en utilisant NasaSatellite d’étude des exoplanètes en transit (ESSAI) et le télescope SEIMEI de l’université de Kyoto. Le 5 avril, Notsu et ses collègues ont eu de la chance : les chercheurs ont regardé EK Draconis entrer en éruption dans une super éruption, une très grosse. Environ 30 minutes plus tard, l’équipe a observé ce qui semblait être une éjection de masse coronale s’éloignant de la surface de l’étoile. Les chercheurs n’ont pu saisir que la première étape de la vie de cette éjection, appelée phase d’« éruption du filament ». Mais même ainsi, c’était un monstre, se déplaçant à une vitesse maximale d’environ 1 million de miles par heure.
Cela peut également ne pas être de bon augure pour la vie sur Terre : les découvertes de l’équipe suggèrent que le soleil pourrait également être capable de tels extrêmes violents. Mais ne retenez pas votre souffle, comme les super-éruptions, les éjections de masse super coronales sont probablement rares autour de notre soleil de l’âge.
Pourtant, Notsu a noté que d’énormes éjections de masse peuvent avoir été beaucoup plus courantes dans les premières années du système solaire. En d’autres termes, de gigantesques éjections de masse coronale auraient pu aider à façonner des planètes comme la Terre et Mars à ce qu’elles ressemblent aujourd’hui.
“L’atmosphère de Mars actuelle est très mince par rapport à celle de la Terre”, a déclaré Notsu. « Dans le passé, nous pensons que Mars avait une atmosphère beaucoup plus épaisse. Les éjections de masse coronale peuvent nous aider à comprendre ce qui est arrivé à la planète pendant des milliards d’années.
Référence : 9 décembre 2021, Astronomie de la nature.
DOI : 10.1038 / s41550-021-01532-8
Les co-auteurs de la nouvelle étude comprennent des chercheurs de l’Observatoire astronomique national du Japon, de l’Université de Hyogo, de l’Université de Kyoto, de l’Université de Kobe, de l’Institut de technologie de Tokyo, de l’Université de Tokyo et de l’Université Doshisha.
