Le Soleil vu par SDO le 6 novembre 2020. © Nasa, SDO
Sciences

Solar Orbiter : que nous disent les premiers résultats sur la physique du Soleil ?

ActualitéClassé sous :Astronomie , soleil , observation du Soleil

Les derniers résultats de Solar Orbiter montrent que la mission établit les premiers liens directs entre les événements à la surface du Soleil et ce qui se passe dans l'espace interplanétaire autour de la sonde. Ils donnent également de nouvelles perspectives sur les « feux de camp » solaires, la météorologie spatiale et les comètes en désintégration.

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Les scientifiques de Solar Orbiter sont contents et ont de quoi l'être au vu des résultats obtenus avec la sonde de l'Agence spatiale européenne, lancée le 10 février dernier.

Solar Orbiter a dix instruments scientifiques répartis en deux groupes : six télescopes de télédétection, qui regardent le Soleil et sa couronne, ainsi que quatre instruments in situ, qui mesurent pour leur part les particules de vent solaire autour de la sonde ainsi que ses champs magnétique et électrique. Le 15 juin, la sonde a effectué son premier passage au plus près du Soleil, à seulement 77 millions de kilomètres, presque deux fois plus près de notre étoile que la Terre. Ses instruments ont alors enregistré des données.

Du vent solaire, des feux de camp et une comète

Les données de Solar Orbiter ont permis de déterminer la région source du vent solaire qui frappe la sonde et d'identifier cette « empreinte » dans les images de télédétection. Dans un exemple étudié en juin 2020, l'empreinte est vue au bord d'une région appelée « trou coronal », où le champ magnétique du Soleil atteint l'espace, permettant au vent solaire de circuler. Cette cartographie est la plus précise qui a pu être faite à ce jour.

Solar Orbiter a également obtenu de nouvelles informations sur les « feux de camp » du Soleil, de minuscules éruptions à la surface de notre étoile. L'existence de ces éruptions était pressentie depuis longtemps, mais il n'y avait jusqu'à présent aucun moyen de voir des événements aussi petits. C'est important car on suppose que ces nanoéruptions sont responsables du chauffage de la couronne solaire. Les données de l'instrument Spice (Spectral Imaging of the Coronal Environment) de Solar Orbiter, conçu pour révéler la vitesse du gaz à la surface du Soleil, a montré qu'il existe effectivement des événements à petite échelle dans lesquels le gaz se déplace à une vitesse significative, mais la recherche d'une corrélation avec les feux de camp n'a pas encore été faite.

Image à haute résolution, prise par l'Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de Solar Orbiter, avec le télescope HRIEUV le 30 mai 2020. Le cercle en bas à gauche représente la Terre à l'échelle. La flèche montre un des « feux de camp » repérés à la surface du Soleil. © Solar Orbiter/EUI Team/ESA & Nasa; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL

Outre les objectifs scientifiques prévus de Solar Orbiter, la sonde a été utile pour des études fortuites. Peu de temps après le lancement de la sonde, il a été remarqué qu'elle traverserait les deux queues de la comète C/2019 Y4 (Atlas). Solar Orbiter n'a pas été conçue pour une telle rencontre, mais les experts de la mission ont veillé à ce que tous les instruments in situ l'enregistrent. La comète s'est désintégrée avant que la sonde ne s'en rapproche, mais heureusement ça n'a pas empêché Solar Orbiter de voir des signatures dans les données de la comète Atlas. Cependant, au lieu d'un fort croisement de queue unique, la sonde a détecté de nombreux épisodes dans les données magnétiques, ainsi que de la poussière irrégulière, probablement libérée de l'intérieur de la comète lorsqu'elle s'est divisée en de nombreux petits morceaux.

Météo spatiale furtive

Solar Orbiter a mesuré le vent solaire pendant une grande partie de son temps dans l'espace, enregistrant un certain nombre d'éjections de particules du Soleil. Le 19 avril, une éjection de masse coronale (ÉMC) particulièrement intéressante, partie du Soleil le 14 avril, a balayé Solar Orbiter alors qu'elle était à environ 120 millions de kilomètres de notre étoile. Cet événement a été aussi observé par la sonde BepiColombo, qui se trouvait alors près de la Terre, et l'observatoire solaire Stereo, qui était alors environ 90 degrés « derrière » la Terre sur son orbite et regardait directement à travers la zone de l'espace que l'ÉMC a traversée. De son côté, l'observatoire solaire Soho, à 1,5 million de kilomètres de la Terre en direction du Soleil, l'a à peine enregistrée. Cela place l'événement du 19 avril dans une classe rare d'événements météorologiques spatiaux appelés ÉMC furtives.

Détections multipoints d'une éjection de masse coronale. © ESA

Dans les années à venir, les opportunités de la science multipoint, c'est-à-dire basée sur des observations depuis plusieurs points, augmenteront. Solar Orbiter fera ainsi, par exemple, des mesures conjointes avec la sonde solaire Parker de la Nasa, cette dernière effectuant des mesures in situ depuis l'intérieur de l'atmosphère solaire tandis que Solar Orbiter prendra des images de la même région, donnant ainsi à la fois les détails et une vue d'ensemble.

En 2022, Solar Orbiter se rapprochera à moins de 48 millions de kilomètres de la surface du Soleil, soit plus de 20 millions de kilomètres plus près qu'en 2021.

  • La sonde européenne Solar Orbiter, lancée en février dernier, établit les premiers liens directs entre les événements à la surface du Soleil et ce qui se passe dans l'espace interplanétaire autour de la sonde.
  • La sonde a également étudié le vent solaire, de toutes petites éruptions solaires baptisées « feux de camp », la météorologie spatiale ainsi que la désintégration d'une comète.
  • Solar Orbiter effectue certaines de ces mesures de façon conjointe avec d'autres sondes, un bel exemple de développement de la science multipoint.
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