Les températures élevées et les puissants champs magnétiques de la haute atmosphère du Soleil – la couronne – forment des courants de vent solaire qui se propagent à travers le système solaire jusqu’à l’espace interstellaire. Le 28 avril 2021, la sonde Parker Solar Probe de la NASA est entrée dans cette région à environ 13 millions de km au-dessus de la photosphère solaire.
La sonde Parker Solar Probe a traversé la couronne solaire et échantillonné des particules et des champs magnétiques. Crédit image : Centre de vol spatial Goddard de la NASA.
Parker Solar Probe a été lancé en 2018 pour explorer les mystères du Soleil en s’en approchant plus près qu’aucun autre engin spatial auparavant. Trois ans après le lancement et des décennies après sa première conception, la sonde est enfin arrivée.
Contrairement à la Terre, le Soleil n’a pas de surface solide. Mais il possède une atmosphère surchauffée, faite de matière solaire liée au Soleil par la gravité et les forces magnétiques.
Lorsque la chaleur et la pression croissantes éloignent cette matière du Soleil, elle atteint un point où la gravité et les champs magnétiques sont trop faibles pour la contenir.
Ce point, connu sous le nom de surface critique d’Alfvén, marque la fin de l’atmosphère solaire et le début du vent solaire.
La matière solaire ayant l’énergie nécessaire pour franchir cette limite devient le vent solaire, qui entraîne le champ magnétique du Soleil dans sa course à travers le système solaire, vers la Terre et au-delà.
Il est important de noter qu’au-delà de la surface critique d’Alfvén, le vent solaire se déplace si rapidement que les ondes qu’il contient ne peuvent jamais se déplacer assez vite pour revenir vers le Soleil, ce qui rompt leur lien.
Jusqu’à présent, les astronomes solaires ne savaient pas exactement où se trouvait la surface critique d’Alfvén.
Sur la base d’images à distance de la couronne, les estimations la situaient quelque part entre 10 et 20 rayons solaires de la surface du Soleil – 6,9 à 13 millions de km (4,3-8,6 millions de miles).
La trajectoire en spirale de Parker le rapproche lentement du Soleil et au cours des derniers passages, la sonde est restée constamment en dessous de 20 rayons solaires (91% de la distance de la Terre au Soleil), ce qui la met en position de franchir la frontière – si les estimations sont correctes.
Le 28 avril 2021, lors de son huitième survol du Soleil, Parker Solar Probe a rencontré les conditions magnétiques et particulaires spécifiques à 18,8 rayons solaires au-dessus de la surface solaire qui ont indiqué aux scientifiques qu’il avait franchi la surface critique d’Alfvén pour la première fois et qu’il était finalement entré dans l’atmosphère solaire.
En s’approchant du Soleil, Parker Solar Probe s’aventure dans des zones inexplorées et fait de nouvelles découvertes. Crédit image : Centre de vol spatial Goddard de la NASA / Mary P. Hrybyk-Keith.
“Parker Solar Probe “touche le Soleil” est un moment monumental pour la science solaire et un exploit vraiment remarquable”, a déclaré le Dr Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique au siège de la NASA.
“Non seulement cette étape importante nous permet de mieux comprendre l’évolution de notre Soleil et ses impacts sur notre système solaire, mais tout ce que nous apprenons sur notre propre étoile nous en apprend également davantage sur les étoiles du reste de l’Univers.”
“En volant si près du Soleil, Parker Solar Probe détecte maintenant des conditions dans la couronne que nous ne pouvions pas détecter auparavant”, a déclaré le Dr Nour Raouafi, membre du projet Parker et chercheur au Laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins.
“Nous voyons des preuves de notre présence dans la couronne dans les données sur le champ magnétique, les données sur le vent solaire, et visuellement dans les images.”
“Nous pouvons réellement voir le vaisseau spatial voler à travers des structures coronales qui peuvent être observées pendant une éclipse solaire totale.”
“Nous nous attendions pleinement à ce que, tôt ou tard, nous rencontrions la couronne pendant au moins une courte durée. Mais il est très excitant que nous l’ayons déjà atteinte”, a déclaré le professeur Justin Kasper, chercheur à l’Université du Michigan et directeur adjoint de la technologie chez BWX Technologies, Inc.
Un article sur les résultats a été publié dans la revue Physical Review Letters.
