Un mystère solaire de longue date se précise
Les protubérances solaires comptent parmi les structures les plus spectaculaires du Soleil et l’un de ses casse-têtes scientifiques les plus tenaces. Ce sont d’immenses arcs ou nuages de plasma plus froid suspendus haut dans la couronne, l’atmosphère externe du Soleil, où les températures dépassent un million de degrés. Pourtant, la matière de la protubérance elle-même est à environ dix mille degrés, ce qui la rend beaucoup plus froide que l’environnement qui l’entoure. Universe Today décrit cette contradiction de manière frappante : c’est comme un iceberg flottant dans un four.
Des chercheurs de l’Institut Max Planck de recherche sur le système solaire ont maintenant produit ce que la source présente comme les simulations les plus réalistes à ce jour de la formation et de la persistance de ces structures. Ce nouveau travail est important non seulement parce que les protubérances sont étranges, mais aussi parce qu’elles ont des conséquences. Lorsqu’elles se déstabilisent et entrent en éruption, elles peuvent projeter dans l’espace d’énormes quantités de matière chargée. Si cette matière croise la Terre, les effets peuvent aller d’aurores spectaculaires à des perturbations touchant les satellites et les réseaux électriques.
Comment les protubérances restent en suspension
L’explication physique de base est comprise dans ses grandes lignes depuis des années : les champs magnétiques maintiennent le plasma en place. Des boucles de force magnétique s’élèvent depuis la surface du Soleil et créent des creux où la matière plus froide peut s’accumuler. La question la plus difficile est de savoir comment les protubérances restent stables pendant des semaines, voire des mois. Une structure aussi vaste et aussi inadaptée thermiquement a besoin d’un soutien continu. Sans nouvel apport de matière, elle devrait se dissiper.
Les nouvelles simulations se concentrent sur une géométrie de champ magnétique souvent associée aux protubérances : une configuration à double arche avec un creux au centre. Dans le modèle, la protubérance se forme dans ce creux et y reste piégée. Ce qui distingue ce travail, selon la source, c’est son ampleur. Les simulations ne s’arrêtent pas à la couronne. Elles prennent en compte des couches allant de l’atmosphère externe jusqu’à certaines parties de la zone de convection sous la surface visible du Soleil.
Ce traitement plus large est important car il permet aux chercheurs d’examiner comment des processus solaires plus profonds contribuent à soutenir ce qui apparaît plus haut. Au lieu de traiter la protubérance comme un objet statique suspendu dans la couronne, le modèle la relie à l’intérieur dynamique et à l’atmosphère inférieure qui alimentent et perturbent les structures magnétiques au-dessus.
