Un télescope sur ballon trouve des filaments magnétiques sur le Soleil calme
Des scientifiques ont découvert un réseau étonnamment complexe de fines structures magnétiques au-dessus de régions du Soleil qui paraissent calmes. Une équipe internationale dirigée par l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) a utilisé l'observatoire solaire Sunrise-III, qui a volé en 2024 sur un ballon à haute altitude dans la stratosphère terrestre, et rapporte le résultat dans The Astrophysical Journal Letters.
Un réseau de filaments magnétiques
Sunrise-III a détecté de nombreuses structures magnétiques fines et allongées, entrelacées dans un réseau plus vaste de champs magnétiques au-dessus d'une région calme du Soleil. Ce réseau, appelé canopée magnétique, s'étend à travers la chromosphère, la couche de l'atmosphère solaire située au-dessus de la surface visible (la photosphère). Il se forme lorsque les champs magnétiques concentrés à la surface s'étalent vers l'extérieur et s'arquent vers le haut.
Plutôt qu'une structure lisse et s'étendant uniformément, les observations montrent une canopée contenant de nombreux éléments étroits en forme de filaments. Des simulations informatiques ont reproduit les motifs enregistrés par Sunrise-III, ce qui suggère que les mouvements à la surface du Soleil tordent les lignes de champ magnétique et créent les structures complexes observées plus haut.
Jets et champs changeants
L'observatoire a également examiné une autre région calme près du limbe solaire, le bord visible du Soleil. Il y a mesuré les champs magnétiques à l'intérieur des spicules, de fins jets de matière solaire qui s'élèvent de la surface, et a montré comment la distribution des champs change avec l'altitude.
Pourquoi les régions calmes sont difficiles à étudier
Les régions calmes sont dépourvues de structures proéminentes comme les taches solaires et couvrent la majeure partie du Soleil, mais elles ne sont pas magnétiquement inactives. Leurs champs sont généralement plus faibles que dans les zones actives, et les télescopes au sol peinent à mesurer des structures subtiles parce que la turbulence de l'atmosphère terrestre brouille les détails fins.
Sunrise-III est construit autour d'un télescope de 1 mètre. Lors de sa mission de 2024, il a flotté à environ 35 kilomètres au-dessus de la Terre, où les perturbations atmosphériques sont fortement réduites. L'un de ses instruments, SCIP (Sunrise Chromospheric Infrared spectroPolarimeter), est un instrument proche infrarouge développé sous la direction du NAOJ qui mesure en continu les champs magnétiques à travers les couches allant de la photosphère à la chromosphère, ce qui a permis aux chercheurs de voir comment les structures évoluent avec l'altitude.
La chromosphère renferme donc une structure magnétique bien plus complexe que ne le laisserait penser une simple canopée en expansion. La comprendre pourrait aider à expliquer comment l'énergie produite par les mouvements proches de la surface est transportée vers les couches supérieures et contribue au chauffage de l'atmosphère du Soleil, y compris dans des régions qui paraissent calmes de loin.
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