Des scientifiques révèlent ce qui alimente les immenses nuages de plasma explosifs du Soleil

Le mystère persistant de notre étoile

Le Soleil demeure l’astre le plus proche de la Terre et l’étoile la plus étudiée par les astronomes. Ce voisinage n’efface pourtant pas ses nombreux mystères, dont l’un vient tout juste de trouver une explication rationnelle. Les regards des scientifiques se sont portés sur le phénomène complexe des protubérances solaires.

Ces immenses structures de plasma sont régulièrement observées en train de flotter autour du disque solaire. Certaines d’entre elles font preuve d’une stabilité tout à fait remarquable, se maintenant intactes pendant des semaines, voire des mois entiers. La communauté scientifique cherchait depuis longtemps à comprendre comment une telle pérennité était physiquement possible dans un environnement aussi extrême.

L’énigme thermique et physique de la couronne

La principale inconnue résidait dans le mode de ravitaillement de ces protubérances en plasma froid depuis la surface du Soleil. Ces formations monumentales, qui s’étendent sur des milliers de kilomètres, évoluent dans la couronne solaire, c’est-à-dire l’atmosphère de notre étoile. La température de cette couronne atteint des millions de degrés, alors que les protubérances affichent une température modeste de 10 000 °C, soit environ 18 000 °F.

La densité de ces structures constitue une autre anomalie fascinante, puisqu’elles sont cent fois plus denses que la couronne environnante. Les chercheurs ont comparé cette dynamique à une montagne géante qui flotterait en plein ciel. Cette image évoque directement l’œuvre surréaliste de René Magritte, La Bataille de l’Argonne, mais reproduite ici avec du plasma incandescent.

Le rôle moteur des champs magnétiques

L’acheminement nécessaire pour maintenir ces montagnes de plasma en suspension exige la présence de champs magnétiques particulièrement puissants. Lisa-Marie Zeßner-Ondratschek, première auteure de l’étude à l’Institut Max Planck de recherche sur le système solaire, précise ce mécanisme complexe dans une déclaration officielle. Elle affirme : « Dans l’atmosphère du Soleil, le champ magnétique est la force motrice. Il joue un rôle décisif dans tous les processus qui contribuent à la formation et au maintien des protubérances ».

De nouvelles modélisations mathématiques, conçues pour expliquer l’apparition des plus petites protubérances, révèlent la géométrie singulière de ces champs. Ces derniers forment deux bosses à proximité immédiate de la surface de l’astre. La protubérance prend ensuite forme à des milliers de kilomètres au-dessus de la vallée située précisément entre ces deux élévations magnétiques.

La double alimentation de la chromosphère et de la couronne

Une partie du plasma de la protubérance, étant nettement plus froide que son environnement direct, finit inévitablement par retomber en pluie vers la surface solaire. Deux phénomènes distincts entrent alors en jeu pour compenser cette perte de matière vitale. D’une part, du matériel est éjecté avec force par la chromosphère, la région située juste au-dessus de la surface solaire.

D’autre part, une certaine quantité de matière provenant de la couronne se déplace le long du champ magnétique et se refroidit progressivement pour intégrer la protubérance. Lisa-Marie Zeßner-Ondratschek apporte un éclairage technique sur cet équilibre dynamique : « Nos calculs montrent, de manière plus réaliste que jamais auparavant, comment les deux processus interagissent pour approvisionner les protubérances en matière et ainsi les maintenir en vie ».

L’impact cosmique sur la météorologie spatiale

La survie à long terme de ces vastes formations revêt une importance capitale pour l’étude de la météorologie spatiale. Cette discipline analyse de près la façon dont la matière éjectée par le Soleil affecte notre propre planète. Les protubérances les plus durables peuvent en effet s’achever par une gigantesque explosion, propulsant du plasma à grande vitesse à travers tout le système solaire.

Sami K. Solanki, directeur du département Soleil et Héliosphère à l’Institut Max Planck et co-auteur de cette nouvelle recherche, souligne l’urgence de ces observations. Il déclare : « Pour protéger l’infrastructure de la Terre à temps, des prévisions fiables de météorologie spatiale dangereuse sont nécessaires. Une compréhension plus approfondie des protubérances est une pièce cruciale du puzzle ». L’ensemble de ces découvertes physiques majeures a fait l’objet d’une publication détaillée dans la revue scientifique Nature Astronomy.

Selon la source : iflscience.com