Au cours de son vol de 2013, la fusée-sonde EUNIS de la NASA a examiné la lumière du Soleil dans la zone indiquée par la ligne blanche (imposée sur une image du soleil de l’Observatoire de la dynamique solaire de la NASA) puis a séparé la lumière en différentes longueurs d’onde (comme le montrent les images alignées – spectres – à droite et à gauche) pour identifier la température de la matière observée sur le Soleil. Les spectres ont fourni des preuves pour expliquer pourquoi l’atmosphère du soleil est tellement plus chaude que sa surface. Crédit : NASA/EUNIS/SDO
Après avoir aperçu une matière surchauffée faible mais répandue dans l’atmosphère extérieure du Soleil, un Nasa fusée-sonde est repartie pour plus. Cette fois, il transportait un nouvel instrument optimisé pour le voir à travers une région plus large du Soleil.
La mission, connue sous le nom de Extreme Ultraviolet Normal Incidence Spectrograph, ou EUNIS en abrégé, a été lancée avec succès à 11 h 30 HAR le 18 mai 2021, depuis le White Sands Missile Range au Nouveau-Mexique. La fusée-sonde noire Brant IX de la NASA a transporté la charge utile jusqu’à un apogée de 335,4 kilomètres (208,4 miles) avant de descendre en parachute. La charge utile a été localisée et récupérée. Des indications préliminaires montrent que les systèmes du véhicule ont fonctionné comme prévu et que les données ont été reçues.
EUNIS est une suite d’instruments montée sur une fusée-sonde, un type de véhicule spatial qui effectue de courts vols au-dessus de l’atmosphère terrestre avant de retomber sur Terre. Se rendre dans l’espace est important, car EUNIS observe le Soleil dans une gamme de lumière ultraviolette extrême qui ne pénètre pas dans l’atmosphère terrestre.
Pour ce vol, le quatrième pour l’instrument EUNIS, l’équipe a ajouté un nouveau canal pour mesurer des longueurs d’onde comprises entre neuf et 11 nanomètres. (Les longueurs d’onde de la lumière visible se situent entre 380 et 700 nanomètres.) La nouvelle gamme de longueurs d’onde attire l’attention après une découverte inattendue de l’EUNIS vol précédent en 2013.
“Pardonnez le jeu de mots, mais c’est une région de longueur d’onde très” chaude “à étudier”, a déclaré Adrian Daw, physicien de l’espace au Goddard Space Flight Center de la NASA, à Greenbelt, Maryland, et chercheur principal pour EUNIS.
Lors du vol de 2013, l’équipe scrutait une région active – une zone magnétiquement complexe sur le Soleil, souvent le site d’éruptions solaires et de taches solaires – lorsqu’elle a observé une raie spectrale du fer qui avait perdu 18 de ses 26 électrons. Pour en perdre autant, il a dû être chauffé à des températures incroyablement élevées, bien plus élevées que ce à quoi l’équipe s’attendait.
“Il se forme à des températures comprises entre environ 14 et 16 millions de degrés Fahrenheit“, a déclaré Jeff Brosius, scientifique de l’espace à l’Université catholique de Washington, DC, et membre de l’équipe EUNIS. “Ces ions sont généralement associés à des éruptions, mais pas à des régions actives au repos comme nous l’observions.”
Une région active éclate avec une éruption de classe X (la classification la plus puissante des éruptions solaires) en octobre 2013, comme observé par un télescope du Solar Dynamics Observatory de la NASA qui observe la lumière à une longueur d’onde de 9,4 nanomètres (colorée en vert). Les mesures d’EUNIS permettront de calibrer ce canal de longueur d’onde pour cerner plus précisément la température du matériau observé. Crédit : NASA/SDO
Les observations ont alimenté un débat de longue date sur la façon dont l’atmosphère extérieure du Soleil devient si chaude. Alors que la surface du Soleil mijote à environ 10 000 degrés F, sa couche la plus externe, connue sous le nom de couronne, est en quelque sorte 300 fois plus chaude bien qu’elle soit plus éloignée du noyau.
Une théorie du chauffage coronal prédit également le fer super chaud qu’ils ont vu. La théorie des « nanoflares » prétend que la couronne est chauffée par une multitude de minuscules explosions magnétiques qui fonctionnent de concert pour chauffer la couronne. Ces nanoflares sont généralement trop petits pour être détectés, mais devraient laisser derrière eux des bouffées de chaleur extrême comme celle qu’ils ont vue.
“Pour moi personnellement, l’émission généralisée de ce fer hautement ionisé dans une région active” a propulsé l’explication de la nanoflare en tête de liste “, a déclaré Brosius.
Pour ce dernier vol, la suite d’instruments EUNIS a été modifiée pour capturer des raies spectrales encore plus lumineuses du même fer ionisé. Il a également capturé des lignes de fer qui avaient perdu 17 électrons, ce qui est presque aussi chaud.
“En observant des raies plus fortes, nous espérons détecter de faibles émissions de ces ions sur une zone encore plus large qu’auparavant”, a déclaré Brosius.
Ce nouveau canal est une première pour la science solaire car il est intégré à un instrument appelé spectromètre imageur. Habituellement, les scientifiques ne peuvent obtenir des profils de température précis, appelés spectres, qu’en se concentrant sur un point spécifique du Soleil à la fois. Mais pour voir la propagation du fer super chaud, l’équipe avait également besoin de voir d’où venaient ces températures.
“C’est la première fois que nous aurons une combinaison d’informations spectrales et spatiales pour ces longueurs d’onde”, a déclaré Daw. “Personne n’a jamais regardé le Soleil de cette façon.”
Connaître les températures, tout en voyant une image, est utile pour aligner les données d’EUNIS avec celles d’autres missions qui co-observent avec lui, y compris le spectrographe d’imagerie de la région d’interface de la NASA, l’observatoire de la dynamique solaire de la NASA et l’agence d’exploration aérospatiale japonaise et Les missions satellites Hinode de la NASA.
Comme de nombreuses missions de fusées-sondes, les données d’EUNIS seront utilisées pour informer et améliorer d’autres missions scientifiques spatiales. Le Solar Dynamics Observatory, ou SDO, de la NASA, image le Soleil dans plusieurs bandes de longueurs d’onde différentes. Étant donné que différentes longueurs d’onde correspondent à différentes températures, plus vos mesures de longueur d’onde sont précises, mieux c’est. Les mesures d’EUNIS résoudront de manière extrêmement précise quelques longueurs d’onde spécifiques, aidant SDO à mieux calibrer ses images et donnant aux scientifiques une meilleure idée de ce qu’ils voient exactement dans les images SDO.
