Le retour solaire est une déviation soudaine et importante du champ magnétique du vent solaire. Le mécanisme de formation et les sources des lacets ne sont toujours pas résolus. Maintenant, le vaisseau spatial Solar Orbiter de l'ESA/NASA a trouvé des indices convaincants sur l'origine de ces basculements magnétiques.
Solar Orbiter a réalisé la toute première observation par télédétection compatible avec un retour en arrière solaire, offrant une vue complète de la structure, confirmant qu'elle a un caractère en forme de S, comme prévu. De plus, la vue globale offerte par les données de Solar Orbiter suggère que ces variations rapides champs magnétiques peuvent avoir leurs origines proches de Dimanche.
Malgré le fait que de nombreux engins spatiaux ont traversé ces régions mystérieuses dans le passé, les données in situ ne permettent une mesure qu'à un moment précis. Par conséquent, la structure et la forme du lacet doivent être déduites des mesures des propriétés du plasma et du champ magnétique enregistrées à un seul endroit.
On a constaté que les basculements solaires se produisaient fréquemment après le lancement de La sonde solaire Parker de la NASA en 2018. Cela suggérait fortement que les inversions rapides du champ magnétique se produisaient plus régulièrement près du Soleil et soulevait la possibilité que les plis du champ magnétique les provoquent sous la forme d'un S.
Switchbacks est le nom donné au phénomène en raison de son comportement déroutant. Quant à savoir comment ceux-ci pourraient se former, plusieurs théories ont été avancées.
Crédit : ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis Teams ; D. Telloni et al. (2022)
Le 25 mars 2022, Solar Orbiter n'était qu'à un jour d'un passage rapproché du Soleil, le ramenant sur l'orbite de la planète Mercury – et son instrument Metis prenait des données. Metis bloque l'éblouissement lumineux de la surface du Soleil et prend des photos de la couronne.
Vers 20h39 UT, Metis a capturé une image de la couronne solaire qui montrait un pli déformé en forme de S dans le plasma coronal. Selon Daniele Telloni, Institut national d'astrophysique - Observatoire astrophysique de Turin, Italie - il doit s'agir d'un retour en arrière solaire.
L'image a ensuite été comparée à une image prise par l'instrument Extreme Ultraviolet Imager (EUI) de Solar Orbiter. Il a été constaté que le basculement candidat avait lieu au-dessus d'une région active cataloguée comme AR 12972. Une analyse plus approfondie a démontré que la vitesse du plasma au-dessus de cette région était très lente, comme on pourrait s'y attendre d'une région active qui n'a pas encore libéré son stockage. énergie.
Daniele a reconnu que cela ressemblait au mécanisme de génération de retour en arrière présenté par le professeur Gary Zank de l'Université de l'Alabama à Huntsville, aux États-Unis. La théorie a examiné les interactions entre diverses zones magnétiques à proximité du Surface du soleil.
Daniele et Gary ont prouvé que les lacets se produisent lorsqu'il y a une interaction entre une région de lignes de champ ouvertes et une région de lignes de champ fermées. Au fur et à mesure que les lignes de champ se rassemblent, elles peuvent se reconnecter dans des configurations plus stables. Un peu comme faire claquer un fouet, cela libère de l'énergie et déclenche une perturbation en forme de S qui se déplace dans l'espace, qu'un vaisseau spatial qui passe enregistrerait comme un retour en arrière.
Gary Zank a dit, « La première image de Métis que Daniele a montrée m'a suggéré presque immédiatement les caricatures que nous avions dessinées en développant le modèle mathématique d'un lacet. Bien sûr, la première image n'était qu'un instantané, et nous avons dû tempérer notre enthousiasme jusqu'à ce que nous ayons utilisé l'excellente couverture métisse pour extraire des informations temporelles et faire une analyse spectrale plus détaillée des images elles-mêmes. Les résultats se sont avérés spectaculaires !
Les scientifiques ont également construit un modèle informatique de comportement. Ils ont constaté que leurs résultats présentaient une ressemblance frappante avec l'image de Metis, surtout après avoir inclus des calculs sur la façon dont la structure s'allongerait pendant sa propagation vers l'extérieur à travers le couronne solaire.
Danièle a dit "Je dirais que cette première image d'un retournement magnétique dans la couronne solaire a révélé le mystère de leur origine."
« La prochaine étape consiste à essayer de relier statistiquement les lacets observés in situ avec leurs régions sources sur le Soleil. En d'autres termes, faire voler un vaisseau spatial à travers l'inversion magnétique et être capable de voir ce qui s'est passé sur la surface solaire. C'est exactement le genre de science de liaison pour laquelle Solar Orbiter a été conçu, mais cela ne signifie pas nécessairement que Solar Orbiter doit voler à travers le lacet. Il pourrait s'agir d'un autre vaisseau spatial, comme la sonde solaire Parker. Tant que les données in situ et les données de télédétection sont simultanées, Daniele peut effectuer la corrélation. »
Daniel Müller, scientifique du projet ESA pour Solar Orbiter, a affirmé Valérie Plante., « C'est exactement le genre de résultat que nous espérions avec Solar Orbiter. Nous obtenons plus de données de notre suite de dix instruments avec chaque orbite. Sur la base de résultats comme celui-ci, nous affinerons les observations prévues pour la prochaine rencontre solaire de Solar Orbiter afin de comprendre comment le Soleil se connecte à l'environnement magnétique plus large du système solaire. Il s'agissait du tout premier passage rapproché du Soleil de Solar Orbiter, nous nous attendons donc à de nombreux autres résultats passionnants.
Journal de référence:
- Daniele Telloni, Gary P. Zank et al. Observation d'un basculement magnétique dans la couronne solaire. Les lettres du journal astrophysique 936L25. EST CE QUE JE: 10.3847/2041-8213/ac8104
