Illustration d'artiste de lignes magnétiques s'étirant et se tordant autour des taches solaires. Crédit d'image: NASA. Cliquez pour agrandir.
L'éclatement le plus intense du rayonnement solaire en cinq décennies a accompagné une grande éruption solaire le 20 janvier. Il a ébranlé la théorie de la météo spatiale et a mis en évidence la nécessité de nouvelles techniques de prévision, selon plusieurs présentations à l'American Geophysical Union (AGU) réunie cette semaine à New Orléans.
L'éruption solaire, qui s'est produite à 2 h HNE, a déclenché des moniteurs de rayonnement sur toute la planète et brouillé des détecteurs sur des vaisseaux spatiaux. La pluie de protons énergétiques est arrivée quelques minutes après le premier signe de la fusée. Cette fusée éclairante était un exemple extrême du type de tempête de rayonnement qui arrive trop rapidement pour avertir les astronautes interplanétaires.
"Cette éruption a produit le plus grand signal de rayonnement solaire au sol depuis près de 50 ans", a déclaré le Dr Richard Mewaldt du California Institute of Technology, Pasadena, en Californie. Il est co-investigateur du vaisseau spatial Advanced Composition Explorer (ACE) de la NASA. "Mais nous avons été vraiment surpris quand nous avons vu à quelle vitesse les particules ont atteint leur intensité maximale et sont arrivées sur Terre."
Normalement, il faut deux heures ou plus pour qu'une douche de protons dangereuse atteigne son intensité maximale sur Terre après une éruption solaire. Les particules de la fusée du 20 janvier ont culminé environ 15 minutes après le premier signe.
"C'est important parce qu'il est trop rapide pour répondre avec beaucoup d'avertissement aux astronautes ou aux vaisseaux spatiaux qui pourraient être en dehors de la magnétosphère protectrice de la Terre", a déclaré Mewaldt. "En plus de surveiller le soleil, nous devons développer la capacité de prédire les éruptions à l'avance si nous voulons envoyer des humains pour explorer notre système solaire."
L'événement ébranle la théorie sur l'origine des tempêtes de protons sur Terre. "Depuis 1990 environ, nous pensons que les tempêtes de protons sur Terre sont provoquées par des ondes de choc dans le système solaire interne alors que les éjections de masse coronale traversent l'espace interplanétaire", a déclaré le professeur Robert Lin de l'Université de Californie à Berkeley. Il est l'investigateur principal de l'imageur spectroscopique solaire à haute énergie Reuven Ramaty (RHESSI). "Mais les protons de cet événement peuvent provenir du soleil lui-même, ce qui est très déroutant."
L'origine des protons est imprimée dans leur spectre d'énergie, tel que mesuré par l'ACE et d'autres vaisseaux spatiaux, qui correspond au spectre d'énergie des rayons gamma projetés par l'éruption, tel que mesuré par RHESSI. "Cela est surprenant car dans le passé, nous pensions que les protons produisant des rayons gamma à la torche étaient produits localement et ceux de la Terre étaient produits à la place par une accélération des chocs dans l'espace interplanétaire", a déclaré Lin. "La similitude des spectres suggère qu'ils sont les mêmes."
Les éruptions solaires et les éjections de masse coronale (CME), les nuages géants de plasma associés dans l'espace, sont les plus grandes explosions du système solaire. Ils sont causés par l'accumulation et la libération soudaine de contraintes magnétiques dans l'atmosphère solaire au-dessus des pôles magnétiques géants que nous voyons comme des taches solaires. La région de transition et l'explorateur coronal (TRACE) et l'engin spatial SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) se consacrent à l'observation du soleil et à l'identification des causes profondes des éruptions et des CME, en vue de les prévoir.
"Nous ne savons pas comment prévoir le flux d'énergie dans et à travers ces grandes éruptions", a déclaré le Dr Richard Nightingale du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory à Palo Alta, en Californie. "Des instruments comme TRACE nous donnent de nouveaux indices à chaque événement on observe."
TRACE a identifié une source possible de contraintes magnétiques à l'origine des éruptions solaires. Les taches solaires qui émettent les plus grandes fusées éclairantes (classe X) semblent tourner dans les jours autour de la fusée éclairante. "Cette rotation étire et tord les lignes de champ magnétique sur les taches solaires", a déclaré Nightingale. «Nous l'avons vu avant pratiquement toutes les fusées éclairantes observées par TRACE depuis son lancement et plus de la moitié de toutes les fusées éclairantes à cette époque.»
Cependant, les taches solaires tournantes ne sont pas toute l'histoire. L'éruption unique est venue à la fin d'une série de cinq autres très grandes éruptions du même groupe de taches solaires, et personne ne sait pourquoi celui-ci a produit des particules de haute énergie plus soudaines que les quatre premières.
"Cela signifie que nous ne comprenons vraiment pas comment fonctionne le soleil", a déclaré Lin. «Nous devons continuer d'exploiter et d'exploiter notre flotte d'engins spatiaux d'observation solaire pour déterminer comment cela fonctionne.»
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
