Vue d’artiste de la sonde solaire Parker s’approchant du Soleil. Les astronomes ont utilisé les données de Parker, ainsi que les données d’autres missions solaires, pour détecter et étudier les interactions des flux solaires. Crédit : NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
Lorsqu’un courant de vent solaire rapide sort d’un trou coronal (une région plus froide dans l’atmosphère du Soleil) et dépasse un courant de vent solaire plus lent, une région d’interaction de courant (SIR) peut se former. Dans le SIR, un « empilement » de densité de plasma se développe en amont de l’interface ; typiquement, il y a un pic de pression suivi d’une région de raréfaction dans la composante du vent solaire rapide. Au fur et à mesure que le SIR se propage loin du Soleil, à des distances d’une unité astronomique ou au-delà, la compression peut former un choc qui accélère efficacement les particules chargées. Ainsi, les SIR sont une source majeure de particules énergétiques dans l’espace interplanétaire.
Les trous coronaux, les principales sources du flux à grande vitesse, tournent lorsque le Soleil tourne sur son axe, et les structures SIR tournent avec lui. Après une rotation solaire complète, une SIR est reclassée en tant que région d’interaction corotative (CIR). Les SIR et les CIR sont des structures à grande échelle et souvent à longue durée de vie qui, comme le vent solaire lui-même, peuvent déclencher des tempêtes géomagnétiques sur la Terre et affecter son ionosphère et sa thermosphère.
De plus, ces structures et leurs chocs associés peuvent moduler l’intensité des rayons cosmiques galactiques entrants. Les SIR et les CIR varient dans le temps et dans l’espace, et les astronomes s’efforcent de comprendre comment ils se forment, évoluent et persistent pour de multiples rotations solaires. Pour ce faire, il faut une solide base de données d’observations à de petites distances héliosphériques ainsi que des mesures complémentaires d’autres observatoires spatiaux.
CfA les astronomes Anthony Case, Justin Kasper, Kelly Korreck et Michael Stevens et leurs collègues ont utilisé Parker Solar Probe et son instrument SWEAP pour identifier les SIR et les CIR ; SWEAP s’approche extrêmement près de la surface du Soleil, à seulement quatre millions de milles environ. L’équipe a combiné les résultats de SWEAP avec les données des satellites solaires STEREO-A et Wind en orbite plus éloignée.
Au cours de cinq orbites de la sonde solaire Parker, ces missions ont mesuré et catégorisé les distances, les pressions, les champs magnétiques et les vitesses de onze SIR et CIR, en suivant leur évolution sur près de deux ans. L’objectif de ce programme est de développer un « catalogue vivant » des événements SIR et CIR avec des critères d’identification stricts.
Ces résultats représentent la première itération d’une série d’observations qui permettront des études de cas de ces structures ainsi que des analyses statistiques pour comprendre leurs propriétés et leur évolution.
Référence : « A living catalog of stream interaction regions in the Parker Solar Probe era » par RC Allen, GC Ho, LK Jian, SK Vines, SD Bale AW Case, ME Hill, CJ Joyce, JC Kasper, KE Korreck, DM Malaspina, DJ McComas, R. McNutt, C. Möstl, D. Odstrcil, N. Raouafi, NA Schwadron et ML Stevens, 2 juin 2021, Astronomie & Astrophysique.
DOI : 10.1051/0004-6361/202039833
