Des tourbillons à haute énergie tachetent la surface du soleil.
De nouvelles images de télescope montrent des tourbillons caractéristiques de plasma magnétisé sur une zone de 19 kilomètres de large à la surface du Soleil. Les observations, rapportées le 5 août dans Naturesont les prises de soleil les plus détaillées à ce jour. Les images fournissent également des preuves d'un type d'instabilité des fluides qui pourrait expliquer les éruptions solaires, telles que les éruptions solaires et les éruptions.
« Cette instabilité se produit partout aux limites des éléments magnétiques solaires », explique l'astrophysicien David Kuridze de l'Observatoire solaire national dont le siège est à Boulder, Colorado.
Les éléments magnétiques solaires sont des régions de plasma hautement magnétisées à la surface du soleil. Il y en a des millions et l’énergie de leur plasma magnétisé peut être transférée, stabilisée et transformée par des mouvements tourbillonnants – un phénomène appelé instabilité de Kelvin-Helmholtz.
L'instabilité de Kelvin-Helmholtz, ou KHI, se produit lorsque deux couches de fluide se déplacent l'une à côté de l'autre à des vitesses différentes. Une petite perturbation de l’équilibre de ces deux forces peut provoquer des mouvements de curling qui se transforment en vagues. L'instabilité a été observée dans certaines vagues océaniques, dans les nuages, dans l'atmosphère de Jupiter et même dans l'atmosphère du Soleil.
Mais elle n'a jamais été observée directement à la surface du Soleil, jusqu'à présent.
Le télescope solaire Daniel K. Inouye a capturé les nouvelles images. Le télescope, situé près du sommet du volcan Haleakalā à Maui, à Hawaï, est le plus grand observatoire solaire au monde et arbore un miroir mesurant 4 mètres de diamètre. Il peut prendre des images de la surface du soleil avec une résolution plus élevée que ce qui était auparavant possible.
Les nouvelles images montrent que sur la surface magnétisée du soleil, l'instabilité de Kelvin-Helmholtz peut convertir le plasma tourbillonnant, qui agit comme un fluide, en tension qui déforme le champ magnétique. Cela crée de l'énergie qui peut provoquer une explosion solaire.
« La détection de ces structures KHI nécessite de résoudre [structures] jusqu'à l'échelle de 20 kilomètres, un niveau de détail qui était tout simplement invisible jusqu'à présent », explique Kuridze.
Pour obtenir une vue aussi nette, les ingénieurs ont également intégré un système adaptatif qui corrige le flou causé par l'atmosphère turbulente de la Terre. Cela s'est avéré crucial pour corriger les distorsions qui auraient autrement détruit des images à si haute résolution, explique Leon Ofman, astrophysicien à l'Université catholique d'Amérique à Washington, DC, qui n'a pas participé à l'étude.
Comprendre comment les structures magnétiques à la surface du Soleil transfèrent l'énergie dans un mouvement fluide pourrait fournir un aperçu du développement de l'activité solaire.
« Nous commençons maintenant à comprendre qu'il faut étudier ce processus afin de comprendre toutes les étapes du transfert d'énergie depuis l'intérieur. [of the sun]remontant à la surface… et nous affectant ensuite sur Terre et au-delà », dit Ofman.
