En utilisant le plus grand télescope solaire du monde, une équipe de scientifiques a capturé l'une des vues les plus détaillées de tous les temps d'un microflare – une petite explosion solaire. Les images aident les scientifiques à comprendre la complexité des champs magnétiques alimentant les plus petites explosions du soleil.
La nouvelle recherche, dirigée par le Dr João da Silva Santos, chercheuse postdoctorale à l'Observatoire solaire national (NSO) de l'US National Science Foundation (NSF), utilise des données inégalées de la NSF Daniel K. Inouye Télescope solaire, construit et exploité par le NSO sur Mauli, pour révéler une éducation magnétique, la baisse des fields du Sole chaleur et plasma – un processus explosif appelé reconnexion magnétique.
La recherche a été publiée le mois dernier dans le Le journal astrophysique Par une équipe de scientifiques de deux organisations: l'Observatoire solaire national du NSF et le NSF National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR).
« Cette étude étudie un petit événement mais puissant sur le soleil où les champs magnétiques se reconnecter dans l'atmosphère solaire », explique Da Silva Santos. « Nous avons capturé une microflare dans des détails extraordinaires, observant un chauffage soudain, un plasma rapide et des mouvements turbulents dans une région d'un peu plus de 700 kilomètres de large, mais montrant des sous-structures 10 fois plus petites que cela. »
Bien que l'événement ait été minuscule par rapport aux poussées solaires massives – IE, les fusées « moyennes » sont d'environ 100 à 1 000 fois plus fortes – sa libération d'énergie était loin d'être insignifiante et estimée à l'ordre de 10 milliards de boulons de foudre.
Cet événement, qui présente initialement des caractéristiques typiques des bombes Ellerman avant de évoluer en microflare plus complexe, a été observé en haute résolution en utilisant deux des instruments d'Inouye: l'imageur à large bande visible (VBI) et le spectro-polarimètre visible (VISP). Les capacités impressionnantes du télescope ont révélé des détails remarquables tels que des éclats soudains de lumière, des flux de plasma rapide et des interactions de champ magnétique à l'échelle fine qui se déroulent à seulement des centaines de kilomètres au-dessus de la surface solaire.
Les données montrent que l'éclaircissement s'est produit dans une zone bien emballée où les champs magnétiques opposés se sont rencontrés et annulés, libérant de l'énergie dans le processus. L'analyse spectropolamétrique utilisant une modélisation complexe a permis à l'équipe d'extraire des profils précis de température, de vitesse et de turbulence et de reconstruire la topologie magnétique 3D de la région.
« Nous avons constaté que la reconnexion se produisait le long d'une structure magnétique en forme de dôme connu sous le nom de configuration de la colonne vertébrale de ventilateur, avec un point nul magnétique et des facteurs d'écrasement améliorés », a déclaré Robert Jarolim, scientifique NSF NCAR et co-auteur de l'étude. « Cela avait été prévu dans les simulations et fait allusion dans des observations plus grossières, mais maintenant nous pouvions le voir clairement. »
La structure a agi comme un piège et un déclencheur, guidant la libération d'énergie à travers l'annulation des champs magnétiques et l'accélération soudaine du plasma – à la claquement des élastiques dans un filet « magnétique ».
Eric Dunnington, un étudiant de premier cycle du Rensselaer Polytechnic Institute, a joué un rôle clé dans l'étude et est également co-auteur. Au cours de l'été 2024, il a participé au programme NSF Research Experiences for Sovegraduates géré par la Boulder Solar Alliance, et a eu le Dr Da Silva Santos en tant que mentor.
« João m'a offert l'occasion inestimable de contribuer de manière significative à l'étalonnage des données et à l'analyse précoce, et même à présenter une affiche avec des résultats préliminaires à l'American Geophysical Union 2024 Annual Meeting à Washington, DC », a déclaré Dunnington. « C'est un exemple fantastique de la façon dont la recherche de premier cycle peut faire progresser directement les sciences de pointe. »
Les résultats répondent à des questions de longue date sur le fonctionnement de la reconnexion à petite échelle dans la photosphère supérieure et la chromosphère basse, les régions de l'atmosphère solaire qui sont notoirement difficiles à observer. Bien que les poussées solaires plus grandes aient été largement étudiées, ces microflares sont plus insaisissables, mais potentiellement tout aussi importants pour comprendre comment l'énergie du soleil affecte finalement l'environnement spatial autour de la Terre.
« Cette recherche fournit certaines des preuves d'observation les plus claires à ce jour que la reconnexion magnétique peut se produire dans des structures magnétiques compactes et basses », explique Da Silva Santos. « Et sans la résolution d'Inouye, les principales caractéristiques à petite échelle seraient restées invisibles. »
Cette étude ouvre non seulement une nouvelle fenêtre sur l'activité cachée du soleil, mais renforce également le cas que même des événements solaires à petite échelle pourraient jouer un rôle dans la compréhension de la météo plus forte de l'espace. Et grâce au télescope solaire NSF Inouye, les plus petites étincelles du soleil ne sont plus hors de portée.
