Les physiciens solaires de Lockheed Martin et du Solar Physics and Upper-Atmosphere Research Group du Department of Applied Mathematics de l'Université de Sheffield, au Royaume-Uni, ont utilisé la modélisation informatique et certaines des images les plus haute résolution jamais prises de l'atmosphère solaire pour expliquer la cause de des jets supersoniques qui tirent continuellement à travers la basse atmosphère du Soleil.
Leurs résultats, qui apparaissent comme la couverture du numéro de demain de la revue Nature, abordent directement l'origine de ces jets, appelés spicules. L'origine des spicules est un mystère depuis leur découverte en 1877. Ces découvertes pourraient bien conduire à une meilleure compréhension de la façon dont la matière est propulsée vers le haut dans la couronne solaire pour former le vent solaire, un flux de particules émises en continu par le Soleil qui balaie devant l'orbite de la Terre. Les perturbations du vent solaire peuvent influencer la haute atmosphère et l'environnement spatial autour de la Terre et endommager les satellites en orbite.
«La combinaison de la modélisation informatique, de nouvelles images haute résolution prises avec le télescope solaire suédois de 1 mètre (SST) sur l'île de La Palma, en Espagne, et des données prises simultanément avec deux satellites dans l'espace, a été cruciale pour comprendre comment les spicules se forment ,? a déclaré le Dr Bart De Pontieu, l'un des principaux chercheurs de l'étude, et physicien solaire au Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab (LMSAL) au Advanced Technology Center de la société à Palo Alto, en Californie. "Nous avons utilisé un modèle informatique fournir le lien manquant entre les observations de la surface du Soleil, prises avec l'instrument MDI à bord du satellite Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) de l'ESA / NASA, et les observations des jets dans la basse atmosphère solaire prises avec le SST et la NASA ? Région de transition et satellite Coronal Explorer (TRACE).?
Les spicules sont des jets de gaz ou de plasma propulsés vers le haut depuis la surface du Soleil. Ils tirent dans son atmosphère ou couronne à des vitesses supersoniques d'environ 50 000 miles par heure, et atteignent des hauteurs de 3 000 miles au-dessus de la surface solaire en moins de cinq minutes. Bien qu'il y ait plus de 100 000 spicules à tout moment dans la basse atmosphère ou la chromosphère du Soleil, ils restent largement inexpliqués, en partie parce que les observations sont difficiles pour des objets avec une durée de vie si brève (environ cinq minutes) et une taille relativement petite (300 miles diamètre).
«En prenant simultanément une série d'images haute résolution avec le télescope solaire suédois, montrant des détails jusqu'à 80 miles, et avec le satellite TRACE, nous avons découvert que ces jets se produisent souvent périodiquement, généralement toutes les cinq minutes environ, au même endroit, ? a déclaré le professeur Robertus Erd? lyi von F? y-Siebenb? rgen, l'autre chercheur principal de l'étude, et professeur de mathématiques appliquées au Solar Physics and Upper-Atmosphere Research Group de l'Université de Sheffield, au Royaume-Uni. "Nous avons développé un modèle informatique de l'atmosphère du soleil pour montrer que la périodicité des spicules est causée par des ondes sonores à la surface solaire qui ont la même période de cinq minutes."
Les ondes sonores à la surface solaire sont généralement amorties avant de pouvoir atteindre l'atmosphère du soleil. Cependant, De Pontieu, Erd? Lyi et Stewart James, un doctorant nouvellement diplômé. sous la supervision du professeur Erd? lyi de l'Université de Sheffield, a constaté que dans certaines conditions, les ondes sonores peuvent pénétrer à travers la zone d'amortissement et s'infiltrer dans l'atmosphère solaire. Leur modèle informatique montre qu'après la fuite des ondes sonores dans l'atmosphère, elles se développent en ondes de choc qui propulsent la matière vers le haut, formant un spicule.
De Pontieu et ses collègues ont mesuré les ondes et les oscillations réelles à la surface du Soleil, en utilisant ces mesures pour piloter leur modèle informatique de l'atmosphère solaire, qui a ensuite prédit quand les jets de gaz devraient exploser. Ils ont été agréablement surpris de voir que le modèle prédit très précisément quand des jets devraient être observés sur le Soleil avec le SST et le TRACE.
«Les spicules transportent plus de 100 fois la masse dans l'atmosphère du soleil nécessaire pour nourrir le vent solaire». dit De Pontieu, "ce qui signifie qu'ils sont d'une grande importance pour l'équilibre de la quantité de masse entrant et sortant de la couronne". Les origines des spicules étant révélées, il sera possible d'étudier si la masse que les spicules transportent dans la couronne solaire contribue au vent solaire. Les futures études porteront également sur le rôle que les ondes de choc peuvent jouer dans l'atmosphère solaire supérieure ou la couronne.
Les résultats de cette étude figurent dans un article publié dans la revue Nature. Les auteurs sont le Dr Bart De Pontieu du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab, le Professeur Robertus Erd? Lyi von F? Y-Siebenb? Rgen et le Dr Stewart James du Solar Physics and Upper-Atmosphere Research Group au Department of Applied Mathématiques, Université de Sheffield, Royaume-Uni. Les études ont été financées par la NASA, le Particle Physics and Astronomy Research Council du Royaume-Uni et la Hungarian National Science Foundation.
Le Lockheed Martin Solar and Astrophysics Lab fait partie du Advanced Technology Center de Lockheed Martin. l'organisation de recherche et développement de Lockheed Martin Space Systems Company. Basée à Bethesda, dans le Maryland, Lockheed Martin emploie environ 130 000 personnes dans le monde et est principalement engagée dans la recherche, la conception, le développement, la fabrication et l'intégration de systèmes, produits et services de technologie de pointe. La société a déclaré des ventes de 31,8 milliards de dollars en 2003.
Source d'origine: Communiqué de presse LMSAL
