04/07/2012 - Tornades magnétiques sur la surface solaire à 10 000 km/h

Menéame

Une équipe de scientifiques européens a découvert qu’il y a des tornades sur la surface du soleil qui tournent vers une vitesse extrêmement élevée et dont la température est extrêmement élevée.

Cette découverte pourrait expliquer une série d’énigmes de la physique encore sans solution. Les résultats ont été publiés dans Nature.

Tornades à 10 000 km/h

Ces « tournures magnétiques » , qui atteignent des vitesses allant jusqu ' à 10 000 km/h, laissent en mantilles tout phénomène similaire sur la planète Terre. En fait, la tornade terrestre la plus rapide enregistrée à ce jour n’a atteint que des vitesses proches de 486 km/h, une vitesse totalement hors de portée.

Ces tornades magnétiques solaires, créés par des structures de champs magnétiques en rotation qui poussent le plasma à se déplacer en spirale, sont non seulement très fréquentes mais pourraient apporter la clé qui résout un casse-tête du domaine physique: la raison pour laquelle la surface du soleil est plus froide que sa couche atmosphérique plus externe.

Le bon sens pousse à penser que plus le feu est proche, plus la température est élevée, mais dans le soleil cela ne se réalise pas. Il est vrai que son noyau central atteint les 15.000.000 degrés Celsius, température descendant jusqu'à 5 500 degrés Celsius à la surface. Celle-ci continue à descendre jusqu'à 4,300 degrés Celsius dans la photosphère, la couche de l’atmosphère solaire qui limite avec la chromosphère. Mais dans la chromosphère, la situation cesse de se conformer au bon sens. Quand elle commence à se mélanger avec la couche la plus externe de l’atmosphère solaire, la couronne, la température monte jusqu'à 100 000 degrés Celsius pour atteindre 2 000 000 degrés Celsius dans la partie de la couronne la plus éloignée du centre du soleil. Celle-ci. séquence d’accordéonique Les températures ont troublé la communauté scientifique depuis des années, mais maintenant les données tirées de ces tornades magnétiques pourraient apporter de la lumière à l’énigme.

Le professeur Robertus Erdélyi, directeur du Centre de recherche en physique solaire et en plasma spatiale (SP2RC) de l’École de mathématiques et de statistique de l’Université de Sheffield, a expliqué: « Un des principaux problèmes de l’astrophysique moderne est de savoir pourquoi l’atmosphère d’une étoile, comme notre Soleil, est considérablement plus chaude que sa surface. Imaginez qu’il escalade une montagne, par exemple un mur sur les Hautes Terres d’Écosse, et qu’il fasse plus chaud à mesure qu’il monte.

Nous savions que l’énergie venait de sous la surface du Soleil, mais comment cette énorme quantité d’énergie voyage dans l’atmosphère solaire est un mystère. Nous pensons que nous avons trouvé des indices à ce sujet dans ces structures magnétiques qui tournent, les tornades solaires, qui canalisent l’énergie nécessaire sous forme d’ondes magnétiques pour chauffer le plasma solaire magnétisé.

Dans ce travail, nous rapportons la découverte de tornades magnétiques généralisées et de leur effet dans les zones les plus chaudes de l’atmosphère solaire, où la température atteint quelques millions de degrés kelvin à des milliers de kilomètres de la surface solaire. Un progrès dans ce domaine.

Nombre élevé de tornades

On estime qu’il existe au moins sur la surface du soleil 11 000 tornades magnétiques de plus de 1 600 km de large chacun. Malgré sa quantité et sa taille, c’est la première fois qu’ils sont détectés.

Le Dr. Sven Wedemeyer-Böhm de l’Université d’Oslo (Norvège) a adressé à l’équipe qui a réalisé la découverte: « Ces phénomènes sont plutôt de petite ampleur dans le Soleil » . On observe mieux dans la chromosphère, la couche atmosphérique entre la photosphère (c’est-à-dire la " surface ") et la couronne sous forme de structures en rotation. L’observation de la chromosphère est extrêmement compliquée. La découverte a été rendue possible par la combinaison d’un télescope solaire terrestre de dernière génération (le télescope Solaire Suédois d’un mètre) et d’un nouveau télescope spatial solaire (l’Observatoire de Dynamique Solaire de la NASA), qui nous ont donné l’occasion de contempler des détails du Soleil même de très petite taille.

La découverte de ces tornades a permis à l’équipe de formuler une théorie dans laquelle elle est responsable du transport de l’énergie de la réserve située sous la surface solaire, la zone de convection - la zone la plus chaude - vers l’atmosphère extérieure sous forme d’ondes magnétiques.

Le Dr. Wedemeyer-Böhm a ajouté: « Nous avons démontré que les tornades magnétiques canalisent l’énergie de la surface du soleil à sa couronne. Les tornades magnétiques apportent une pièce de plus au puzzle déjà ancien qui suppose le chauffage de la couronne. Il est également curieux que deux ingrédients seulement soient nécessaires pour générer ce phénomène: des champs magnétiques et des flux de vortex qui sont générés dans les courants descendants proches de la surface solaire à la suite de "l’effet baigneur." Les deux ingrédients sont communs à la surface du soleil, ce qui explique l’abondance des tornades magnétiques, dont il existe au moins 11 000 à tout moment. Son abondance est une découverte importante parce que cette ubiquité est une condition nécessaire pour que le mécanisme de chauffage de la couronne soit viable.

La découverte a également des implications importantes sur la Terre, selon le professeur, surtout en ce qui concerne la création d’énergie propre. « Si nous découvrons comment la nature chauffe les plasmas magnétosés, de la même manière que les tornades du Soleil, il est possible que nous soyons un jour en mesure de tirer parti de ce processus en développant la technologie nécessaire à la construction de dispositifs produisant de l’énergie gratuite, propre et écologique. Notre recherche collaborative a constitué un progrès essentiel sur la voie qui conduit à démêler les secrets de cet énorme et à la fois passionnant problème de l’astrophysique des plasmas, à laquelle nous nous rapprochons de plus en plus.

Les scientifiques ont pu observer les tornades dans l’atmosphère extérieure du Soleil, à des milliers de kilomètres de la surface de l’étoile géante, grâce à l’utilisation combinée de télescopes terrestres et spatiaux. Les données obtenues ont permis de créer une séquence d’images tridimensionnelles par couches des tornades et de simuler leur évolution au moyen de codes numériques de dernière génération grâce aux empreintes magnétiques détectées par la technologie de pointe et de haute résolution des télescopes utilisés.

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Pour plus d’informations:

Nature: http://www.nature.com/

Institut d’astrophysique théorique de l’Université d’Oslo:

http://www.mn.uio.no/astro/english/

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