Lors de sa passe record au Sun à la fin de l'année dernière, la sonde solaire Parker de la NASA a capturé de nouvelles images époustouflantes dans l'atmosphère du soleil. Ces images nouvellement publiées – plus près du soleil que nous ne l'avons jamais été – aident les scientifiques à mieux comprendre l'influence du soleil à travers le système solaire, y compris des événements qui peuvent affecter la Terre.
« Parker Solar Sonde nous a de nouveau transportés dans l'atmosphère dynamique de notre star la plus proche », a déclaré Nicky Fox, administrateur associé, Direction de la mission scientifique au siège de la NASA à Washington. « Nous assistons à ce que les menaces météorologiques spatiales commencent à la Terre, avec nos yeux, pas seulement avec les modèles. Ces nouvelles données nous aideront considérablement à améliorer nos prévisions météorologiques spatiales pour assurer la sécurité de nos astronautes et la protection de notre technologie ici sur Terre et tout au long du système solaire. »
La sonde solaire Parker a commencé son approche la plus proche du soleil le 24 décembre 2024, volant à seulement 3,8 millions de miles de la surface solaire. En parcourant l'atmosphère extérieure du soleil, appelé la couronne, dans les jours autour du périhélion, il a collecté des données avec un éventail d'instruments scientifiques, y compris l'imageur grand champ pour la sonde solaire, ou WISPR.
Les nouvelles images WISPR révèlent la couronne et le vent solaire, un flux constant de particules chargées électriquement du soleil qui rage à travers le système solaire. Le vent solaire se dilate dans tout le système solaire avec des effets de grande envergure. Avec des explosions de matériaux et des courants magnétiques du soleil, il aide à générer des aurores, à dépouiller les atmosphères planétaires et à induire des courants électriques qui peuvent submerger les réseaux électriques et affecter les communications sur la Terre. Comprendre l'impact du vent solaire commence par comprendre ses origines au soleil.
Les images de WISPR donnent aux scientifiques un examen plus approfondi de ce qui se passe au vent solaire peu de temps après sa sortie de la couronne. Les images montrent la frontière importante où la direction du champ magnétique du soleil passe du nord au sud, appelé la feuille de courant héliosphérique. Il capture également la collision de multiples éjections de masse coronale, ou CME – des explosions importantes de particules chargées qui sont un moteur clé du temps spatial – pour la première fois en haute résolution.
« Dans ces images, nous voyons les CME s'accumuler essentiellement les uns sur les autres », a déclaré Angelos Vourlidas, scientifique des instruments WISPR du laboratoire de physique Johns Hopkins, qui a conçu, construit et exploite le vaisseau spatial à Laurel, Maryland. « Nous utilisons cela pour comprendre comment les CME se fusionnent, ce qui peut être important pour la météo spatiale. »
Lorsque CMES entrera en collision, leur trajectoire peut changer, ce qui rend plus difficile la prévision où ils finiront. Leur fusion peut également accélérer les particules chargées et mélanger les champs magnétiques, ce qui rend les effets du CME potentiellement plus dangereux pour les astronautes et les satellites dans l'espace et la technologie sur le terrain. La vue rapprochée de Parker Solar Survey aide les scientifiques à mieux se préparer à de tels effets météorologiques spatiaux sur la Terre et au-delà.
Le vent solaire a d'abord été théorisé par l'héliophysicien prééminent Eugene Parker en 1958. Ses théories sur le vent solaire, qui ont été critiquées à l'époque, ont révolutionné la façon dont nous voyons notre système solaire. Avant le lancement de Parker Solar Probe en 2018, la NASA et ses partenaires internationaux ont mené des missions comme Mariner 2, Helios, Ulysse, Wind et Ace qui ont aidé les scientifiques à comprendre les origines du vent solaire, mais à distance. Parker Solar Probe, nommé en l'honneur de la fin du scientifique, comble les lacunes de notre compréhension beaucoup plus près du soleil.
Sur Terre, le vent solaire est principalement une brise cohérente, mais Parker Solar Probe a trouvé que c'était autre chose que au soleil. Lorsque le vaisseau spatial a atteint à moins de 14,7 millions de kilomètres du soleil, il a rencontré des champs magnétiques en zigzaging – une caractéristique connue sous le nom de lacets. En utilisant les données de Parker Solar Probe, les scientifiques ont découvert que ces lacets, qui sont venus en touffes, étaient plus courants que prévu.
Lorsque la sonde solaire Parker a traversé la couronne pour la première fois dans la couronne à environ 8 millions de kilomètres de la surface du soleil en 2021, il a remarqué que la frontière de la couronne était inégale et plus complexe qu'on ne le pensait auparavant.
À mesure qu'il se rapprochait encore, la sonde solaire Parker a aidé les scientifiques à identifier l'origine des lacets à des patchs sur la surface visible du soleil où se forment les entonnoirs magnétiques. En 2024, les scientifiques ont annoncé que le vent solaire rapide – l'une des deux classes principales du vent solaire – est en partie alimentée par ces lacets, ajoutant à un mystère de 50 ans.
Cependant, il faudrait une vue plus étroite pour comprendre le vent solaire lent, qui se déplace à seulement 220 miles par seconde, la moitié de la vitesse du vent solaire rapide.
« La grande inconnue a été: comment le vent solaire est-il généré, et comment parvient-il à échapper à l'immense traction gravitationnelle du soleil? » a déclaré Nour Rawafi, le scientifique du projet de Parker Solar sonde au laboratoire de physique John Hopkins. « Comprendre cet flux continu de particules, en particulier le vent solaire lent, est un défi majeur, en particulier compte tenu de la diversité des propriétés de ces cours d'eau, mais avec la sonde solaire Parker, nous sommes plus proches que jamais de découvrir leurs origines et comment ils évoluent. »
Le vent solaire lent, qui est deux fois plus dense et plus variable que le vent solaire rapide, est important à étudier car son interaction avec le vent solaire rapide peut créer des conditions de tempête solaire modérément fortes sur Terre rivalisant parfois avec des CME.
Avant la sonde solaire Parker, des observations à distance suggéraient qu'il existe en fait deux variétés de vent solaire lent, distinguées par l'orientation ou la variabilité de leurs champs magnétiques. Un type de vent solaire lent, appelé Alfvénic, a des lacets à petite échelle. Le deuxième type, appelé non alfvénic, ne montre pas ces variations dans son champ magnétique.
Alors qu'il se rapprochait du soleil, la sonde solaire de Parker a confirmé qu'il existe en effet deux types. Ses points de vue rapprochés aident également les scientifiques à différencier les origines des deux types, qui, selon les scientifiques, sont uniques. Le vent non alfvénique peut se détacher de caractéristiques appelées banderoles de casque – des boucles de grande envergure reliant les régions actives où certaines particules peuvent chauffer suffisamment pour s'échapper – tandis que le vent alfvénique peut provenir des trous coronaux près, ou des régions sombres et fraîches dans la couronne.
Dans son orbite actuelle, apportant le vaisseau spatial à seulement 3,8 millions de kilomètres du soleil, la sonde solaire Parker continuera de recueillir des données supplémentaires lors de ses prochaines passes à travers la couronne pour aider les scientifiques à confirmer les origines du vent solaire lent. La prochaine passe survient le 15 septembre 2025.
« Nous n'avons pas encore de consensus final, mais nous avons beaucoup de nouvelles données intrigantes », a déclaré Adam Szabo, scientifique de la mission de la sonde solaire Parker au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
