Les images la plus haute résolution d'une poussée solaire capturée à la longueur d'onde H-alpha (656,28 nm) jamais capturée peuvent remodeler la façon dont nous comprenons l'architecture magnétique du soleil et améliorer les prévisions météorologiques spatiales.
À l'aide du télescope solaire Daniel K. Inouye, construit et exploité par l'Observatoire solaire national (NSO), les astronomes ont capturé des brins de boucle coronale noire avec une clarté sans précédent pendant la phase de décroissance d'une éruption de classe X1,3 le 8 août 2024, à 20:12 UT.
Les boucles étaient en moyenne de 48,2 km de largeur – peut-être aussi minces que 21 km – les plus petites boucles coronales jamais imagées. Cela marque une percée potentielle pour résoudre l'échelle fondamentale des boucles coronales solaires et repousser les limites de la modélisation des poussées dans un domaine entièrement nouveau.
L'article décrivant cette étude, intitulé «Dévoilage de la structure fine sans précédent dans les boucles de poussière coronale avec le dkist», est disponible en Les lettres de journal astrrophysique.
Les boucles coronales sont des arcs de plasma qui suivent les lignes de champ magnétique du soleil, précédant souvent les poussées solaires qui déclenchent des relances soudaines d'énergie associées à certaines de ces lignes magnétiques qui se tordent et claquent.
Cet éclat d'énergie alimente les tempêtes solaires qui peuvent avoir un impact sur l'infrastructure critique de la Terre. Les astronomes de l'Inouye observent la lumière du soleil à la longueur d'onde H-alpha (656,28 nm) pour afficher des caractéristiques spécifiques du soleil, révélant des détails non visibles dans d'autres types d'observations solaires.
« C'est la première fois que le télescope solaire Inouye observe une poussée de classe X », explique Cole Tamburri, l'auteur principal de l'étude qui est soutenu par le programme d'ambassadeur du télescope solaire Inouye tout en terminant son doctorat. à l'Université du Colorado Boulder (CU).
Le programme est conçu pour prendre en charge le doctorat. Les étudiants tels qu'ils créent une cohorte bien réalisée de scientifiques en début de carrière dans les universités américaines, qui apporteront leur expertise dans la réduction et l'analyse des données Inouye à la communauté solaire plus large.
« Ces fusées éclairantes sont parmi les événements les plus énergiques que notre étoile produit, et nous avons eu la chance d'attraper celui-ci dans des conditions d'observation parfaites. »
L'équipe – qui comprend des scientifiques du NSO, du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP), de l'Institut coopératif pour la recherche en sciences de l'environnement (CIRES) et de Cu – focalisés sur les boucles de champ magnétique minces de rasoir (des centaines d'entre eux) tissées au-dessus des rubbons d'éplue. En moyenne, les boucles mesuraient environ 48 km de diamètre, mais certaines étaient juste à la limite de résolution du télescope.
« Avant Inouye, nous ne pouvions qu'imaginer à quoi ressemblait cette échelle », explique Tamburri. « Maintenant, nous pouvons le voir directement. Ce sont les plus petites boucles coronales jamais imagées sur le soleil. »
L'instrument d'imageur à large bande visible (VBI) d'Inouye, réglé sur le filtre H-alpha, peut résoudre les fonctionnalités jusqu'à ~ 24 km. Cela est plus de deux fois et demi plus net que le meilleur meilleur télescope solaire, et c'est ce saut en résolution qui a rendu cette découverte possible.
« Connaître un télescope peut théoriquement faire quelque chose est une chose », note Maria Kazachenko, co-auteur de l'étude et scientifique du NSO. « En fait, le regarder jouer à cette limite est exaltant. »
Bien que le plan de recherche original consistait à étudier la dynamique des lignes spectrales chromosphériques avec l'instrument de spectropolarimètre visible (VISP) d'Inouye, les données VBI ont révélé certains trésors inattendus – les structures corionales ultra-fine qui peuvent informer directement des modèles de poussées construits avec des codes hydrodynamiques radiatifs complexes.
« Nous sommes allés chercher une chose et sommes tombés sur quelque chose de plus intrigant », admet Kazachenko.
Les théories ont longtemps suggéré que les boucles coronales pourraient être de 10 à 100 km de largeur, mais confirmer que cette plage a été observationnellement impossible – jusqu'à maintenant.
« Nous regardons enfin dans les échelles spatiales que nous spéculons depuis des années », explique Tamburri. « Cela ouvre la porte à étudier non seulement leur taille, mais leurs formes, leur évolution et même les échelles où la reconnexion magnétique – le moteur derrière les poussées – se produit. »
Peut-être que le plus alléchant est l'idée que ces boucles pourraient être des structures élémentaires – les éléments constitutifs fondamentaux de l'architecture Flare. « Si tel est le cas, nous ne résolvons pas seulement des groupes de boucles; nous résolvons les boucles individuelles pour la première fois », ajoute Tamburri. « C'est comme passer d'une forêt à voir soudainement chaque arbre. »
L'imagerie elle-même est à couper le souffle: des boucles sombres et en forme de fil se sont cambrées dans une arcade rougeoyante et des rubans fusées brillants gravés dans un soulagement presque incroyablement pointu – un triangulaire compact près du centre, et un radical en forme d'arc sur le dessus. Même un spectateur occasionnel, suggère Tamburri, reconnaîtrait immédiatement la complexité.
« C'est un moment historique en science solaire », conclut-il. « Nous voyons enfin le soleil à l'échelle sur laquelle il fonctionne. »
