Les ondes magnétiques expliquent le mystère de la couche externe du soleil – Technoguide

La couche externe extrêmement chaude du Soleil, la couronne, a une composition chimique très différente de celle des couches internes plus froides, mais la raison en a dérouté les scientifiques pendant des décennies.

Une explication est que, dans la couche intermédiaire (la chromosphère), les ondes magnétiques exercent une force qui sépare le plasma du Soleil en différents composants, de sorte que seules les particules ioniques sont transportées dans la couronne, tout en laissant des particules neutres derrière (conduisant ainsi à un accumulation d’éléments tels que le fer, le silicium et le magnésium dans l’atmosphère extérieure).

Maintenant, dans une nouvelle étude publiée dans The Astrophysical Journal, les chercheurs ont combiné les observations d’un télescope au Nouveau-Mexique, aux États-Unis, avec des satellites situés près de la Terre pour identifier un lien entre les ondes magnétiques dans la chromosphère et les zones de particules ionisées abondantes dans la chaleur atmosphère extérieure.

L’auteur principal Dr Deborah Baker (UCL Space & Climate Physics) a déclaré: «Les différentes compositions chimiques des couches internes et externes du Soleil ont été notées pour la première fois il y a plus de 50 ans. Cette découverte a généré ce qui est l’une des questions ouvertes de longue date en astrophysique. .

«La différence de composition est surprenante, étant donné que les couches sont physiquement liées, et que la matière dans la couronne provient de la couche la plus interne, la photosphère.

“Désormais, grâce à une combinaison unique d’observations terrestres et spatiales de l’atmosphère solaire, effectuées presque simultanément, il a été possible de détecter définitivement les ondes magnétiques dans la chromosphère et de les relier à une abondance d’éléments dans la couronne qui ne se trouvent pas dans les régions intérieures du Soleil.

«Identifier les processus qui façonnent la couronne est crucial alors que nous essayons de mieux comprendre le vent solaire, un flux de particules chargées s’écoulant du Soleil vers l’extérieur, qui peut perturber et endommager les satellites et les infrastructures sur Terre.

“Nos nouvelles découvertes nous aideront à analyser le vent solaire et à le retracer d’où il vient dans l’atmosphère du Soleil.”

Les résultats s’appuient sur ceux d’un article connexe rédigé par de nombreux auteurs, publié le mois dernier dans Philosophical Transactions of the Royal Society, qui a détecté sans ambiguïté des ondes magnétiques dans la chromosphère, excluant d’autres facteurs qui auraient pu générer des oscillations magnétiques similaires.

L’existence d’ondes magnétiques – des vibrations d’ions voyageant dans une certaine direction – a été théorisée pour la première fois en 1942 et on pense qu’elle est générée par les millions de nanoflares, ou mini-explosions, se produisant dans la couronne chaque seconde.

L’équipe de recherche à l’origine du nouveau document a tracé la direction des ondes en modélisant une gamme de champs magnétiques et a découvert que les ondes se reflétant dans la chromosphère semblaient être magnétiquement liées à des zones de particules ionisées abondantes dans la couronne.

Le Dr Marco Stangalini (Agence spatiale italienne et Institut national d’astrophysique, Rome), co-auteur des deux articles, a déclaré: “La différence de composition chimique entre la couche interne, la photosphère et la couronne n’est pas seulement une caractéristique notre propre Soleil, mais des étoiles dans tout l’Univers. Ainsi, en observant notre laboratoire local, le Soleil, nous pouvons améliorer la compréhension de l’Univers bien au-delà. “

Les deux articles ont utilisé des observations acquises par IBIS, l’imageur spectropolarimétrique à haute résolution du télescope solaire Dunn au Nouveau-Mexique, ainsi que l’imagerie du spectromètre d’imagerie EUV (EIS) sur l’observatoire solaire Hinode au Japon / Royaume-Uni / États-Unis (un instrument conçu et construit par une équipe dirigée par l’UCL) et des données de l’observatoire de la dynamique solaire de la NASA (SDO).

Les chercheurs affirment que leurs découvertes fournissent une base pour de futures recherches utilisant les données du Solar Orbiter, une mission de l’Agence spatiale européenne acquérant des images rapprochées du Soleil. La mission, lancée en février dernier, comprend des instruments proposés, conçus et construits à l’UCL.

L’équipe de recherche pour le nouveau document comprenait des scientifiques de l’Université d’Oslo, de l’Université Queen’s de Belfast et de l’Université George Mason, ainsi que de l’UCL et de l’Agence spatiale italienne.

Les travaux ont été financés par le Conseil des installations scientifiques et technologiques de l’UKRI, le programme Horizon 2020 de l’UE, le programme Hinode de la NASA, Invest NI et Randox Laboratories Ltd, et le Conseil norvégien de la recherche à travers son programme de centres d’excellence.

Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=nz_5doGrVoA&feature=emb_logo

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