Dans une première historique, la sonde Parker Solar Probe de la Nasa a finalement “touché” le Soleil en traversant la haute atmosphère extrêmement chaude de l’étoile d’environ deux millions de degrés Fahrenheit – un exploit autrefois considéré comme impossible.
La sonde a échantillonné des particules et des champs magnétiques pendant qu’elle traversait la haute atmosphère du Soleil – la couronne – à l’aide d’un instrument clé embarqué connu sous le nom de Solar Probe Cup, une avancée qui aidera les scientifiques à découvrir des informations essentielles sur l’influence du Soleil sur le système solaire.
La couronne solaire est la couche la plus externe de l’atmosphère du Soleil où de puissants champs magnétiques lient le plasma et empêchent les vents solaires turbulents de s’échapper, ont expliqué les chercheurs.
Les données recueillies par la coupe Solar Probe et publiées dans le journal Physical Review Letters mardi ont révélé que l’engin spatial est entré dans la couronne à trois reprises le 28 avril et, à un moment donné, pendant jusqu’à cinq heures.
“A 09:33 UT le 28 avril 2021, la sonde est entrée dans la couronne. Parker Solar Probe est entré dans l’atmosphère magnétisée du Soleil à 13 millions de km au-dessus de la photosphère”, ont écrit les scientifiques dans l’étude.
Parker Solar Probe “touche le Soleil” est un moment monumental pour la science solaire et un exploit vraiment remarquable”, a déclaré dans un communiqué Thomas Zurbuchen, l’administrateur associé du Science Mission Directorate au siège de la Nasa à Washington.
Les chercheurs pensent que cette étape historique permettra de mieux comprendre l’évolution du Soleil, son impact sur le système solaire et sur les autres étoiles du reste de l’univers.
“Le but de cette mission est d’apprendre comment le Soleil fonctionne. Nous pouvons y parvenir en volant dans l’atmosphère solaire”, a déclaré dans un communiqué Michael Stevens, astrophysicien à Harvard et au Centre d’astrophysique du Smithsonian.
“Le seul moyen d’y parvenir est que le vaisseau spatial traverse la frontière extérieure, que les scientifiques appellent le point d’Alfvén. Ainsi, une partie fondamentale de cette mission est de pouvoir mesurer si oui ou non nous avons franchi ce point critique”, a-t-il ajouté.
Avant le 28 avril, les scientifiques ont déclaré que la sonde Parker avait volé juste au-delà du point d’Alfvén – lorsque les vents solaires dépassent une vitesse critique et peuvent se libérer de la couronne et des champs magnétiques du Soleil.
Ce point, ont expliqué les chercheurs, marque la fin de l’atmosphère solaire et le début du vent solaire.
Ils ont déclaré que le vent solaire au-delà de ce point critique se déplace si rapidement que les ondes à l’intérieur du vent ne peuvent jamais voyager assez vite pour revenir vers le Soleil, coupant ainsi leur connexion.
“Si vous regardez des photos du Soleil en gros plan, vous verrez parfois ces boucles ou ces cheveux brillants qui semblent se détacher du Soleil mais qui se reconnectent ensuite avec lui”, a expliqué le Dr Stevens.
“C’est la région dans laquelle nous avons volé – une zone où le plasma, l’atmosphère et le vent sont magnétiquement collés et interagissent avec le Soleil”, a-t-il ajouté.
Au cours de son survol, la sonde est entrée et sortie de la couronne à plusieurs reprises, confirmant ainsi une prédiction antérieure selon laquelle la surface critique d’Alfvén n’a pas la forme d’une boule lisse, mais présente des pics et des vallées qui rident la surface.
Les chercheurs pensent que découvrir où ces protubérances s’alignent avec l’activité solaire provenant de la surface du Soleil peut aider les scientifiques à comprendre comment les événements sur l’étoile affectent son atmosphère et le vent solaire.
La sonde Parker a été lancée en 2018 pour percer les mystères du Soleil en s’en approchant plus près qu’aucun autre engin spatial auparavant.
En 2019, la sonde a découvert que les structures magnétiques en zigzag appelées switchbacks dans le vent solaire étaient en abondance près du Soleil, mais que leurs origines restaient un mystère.
Réduisant presque de moitié sa distance au Soleil depuis lors, Parker est passée suffisamment près pour constater que ces structures magnétiques provenaient de la surface solaire.
À un moment donné, la sonde a plongé jusqu’à un peu moins de 15 rayons solaires – soit environ 10,4 millions de km de la surface du Soleil – et a traversé une caractéristique connue sous le nom de pseudo-faisceaux.
Il s’agit de structures massives qui s’élèvent au-dessus de la surface du Soleil et qui peuvent être vues de la Terre pendant les éclipses solaires.
Traverser le pseudo-treamer était comme voler dans l’oeil d’une tempête avec des conditions plus calmes et des particules ralenties – un changement dramatique par rapport au barrage de particules que le vaisseau spatial rencontre habituellement dans le vent solaire, a noté la Nasa.
Ces conditions, a déclaré l’agence spatiale, étaient la preuve définitive que le vaisseau spatial avait traversé le seuil critique d’Alfvén.et est entré dans l’atmosphère solaire.
L’image représente les distances de Parker Solar Probe par rapport au Soleil pour certaines de ces étapes et découvertes.
(Centre de vol spatial Goddard de la NASA/Mary P. Hrybyk-Keith)
La sonde Parker continuera à faire de nouvelles découvertes que les autres engins spatiaux ne pouvaient pas voir car ils n’étaient pas aussi proches, a déclaré l’agence spatiale dans un communiqué.
Ces découvertes pourraient provenir du vent solaire – le flux de particules provenant du Soleil qui influence la Terre, a-t-elle ajouté.
“Je suis impatient de voir ce que Parker trouvera lors de ses passages répétés dans la couronne solaire dans les années à venir. Les possibilités de nouvelles découvertes sont illimitées”, a déclaré Nicola Fox, directeur de la division héliophysique au siège de la Nasa.
