Les astronomes parviennent à mieux prévoir le vent solaire

Les chercheurs ont découvert que la structure de la basse atmosphère du Soleil, la chromosphère, peut être employée pour prévoir la vitesse et l'intensité des vents solaires: les jets de gaz ionisé s'éjectant constamment du Soleil. C'est inattendu car le vent solaire provient de la couronne externe, alors que la chromosphère est beaucoup plus profonde. En apprenant comment prévoir la force et la vitesse du vent solaire, les scientifiques pourront protéger les équipements électriques, les satellites et les explorateurs de l'espace.

Brise ou tempête solaire

Le Soleil lance de temps en temps des souffles de plusieurs milliards de tonnes de gaz ionisé, appelés les éjections de masse coronales (CME), dans l'espace à des millions de kilomètres par heure (voir notre news). Si un de ces CME rapides perce le vent solaire plus lent, un choc se crée à l'avant du CME qui accélère les particules électriquement chargées du vent solaire. Ce sont ces particules rapides qui peuvent perturber le fonctionnement des satellites et sont dangereuses pour les astronautes non protégés. De la même manière que le vent sur Terre, le vent solaire est variable, il s'étend dans une fourchette allant d'environ 350 km/s jusqu'à 700 km/s.


Comme le vent solaire se compose de particules électriquement chargées, il est sensible aux champs magnétiques qui imprègnent l'atmosphère solaire. Les particules circulent le long des lignes invisibles du champ magnétique. Quand les lignes de champ se déploient droit dans l'espace, comme elles font dans des régions "de trou coronal", le vent solaire est extrêmement rapide. Quand les lignes de champ magnétique se replient vers la surface solaire, comme la limaille autour d'une barre aimantée, le vent solaire possède une vitesse relativement moins élevée. Les scientifiques connaissent ces phénomènes depuis plus de trente ans et les utilisent pour donner une évaluation brute pour la vitesse du vent solaire: rapide ou lent.

Plus de précisions

Les travaux récents des chercheurs promettent d'augmenter l'exactitude des prévisions du rayonnement spatial. Ils ont fait le lien entre la vitesse du vent solaire lorsqu'il frappe la Terre et des variations détectées un peu plus tôt dans les profondeurs de l'atmosphère solaire. En mesurant le temps entre deux maxima d'une onde dans la chromosphère, ils ont pu déterminer que la chromosphère est réellement "étirée" en dessous des trous coronaux avec leurs champs magnétiques ouverts, et "comprimée" en dessous les régions au magnétisme fermé.

Les scientifiques ont déduit de leurs observations un graphe continu des vitesses de vent solaires en fonction de la structure de la chromosphère. Plus la couche chromosphérique est étendue, plus les champs magnétiques sont ouverts et plus le vent solaire soufflera rapidement. Cette nouvelle méthode est infiniment plus précise que la vieille évaluation "rapide ou lente".

Ce sont les sondes spatiales TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) et ACE (Advanced Composition Explorer) de la NASA qui ont permis d'effectuer ces observations par la corrélation de leurs mesures. TRACE est capable de mesurer la vitesse des ondes de la chromosphère du Soleil et ACE la vitesse du vent solaire sur la Terre.

Une importante découverte pour la météo spatiale

"Avant cette découverte, nous ne pouvions que déterminer la vitesse de vent solaire à l'aide des sondes spatiales approximativement alignées entre la Terre et le Soleil, telles que ACE, WIND, et le 'Solar and Heliospheric Observatory'. Cette flotte de vaisseaux a été installée sur une ligne Terre-Soleil pour connaître la météo spatiale qui venait à notre rencontre. Cependant, comparé à la taille de notre système solaire, cétait un intervalle très étroit ; un peu comme regarder à travers la paille d'une boisson. Avec cette découverte, nous pouvons utiliser TRACE pour construire des images nous permettant de prévoir la vitesse du vent solaire dans toute une moitié du système solaire", a indiqué le Dr. Joe Gurman, chercheur au centre Goddard de la NASA.