En 2006, l'une des plus grandes éruptions solaires observées depuis 30 ans a éclaté, saturant des caméras à rayons X à bord d'observatoires en orbite autour de la Terre. Même si des fusées éclairantes pesant à X20 + ont été observées, le X9 est tout de même un événement rare. Cependant, cette fusée de 2006 est en train de devenir rapidement connue non seulement pour ses caractéristiques énergétiques. Peu de temps après l'éruption, les astronomes solaires s'attendaient à voir un flot d'ions interplanétaires éjectés par le Soleil. Cependant, ils ont détecté autre chose; non seulement une particule à laquelle ils ne s'attendaient pas, mais particule qui ne devrait pas être là…
Lorsqu'une explosion de la taille d'une centaine de millions de bombes nucléaires explose, vous ne vous attendez pas à ce que quoi que ce soit soit intact à zéro, n'est-ce pas? Dans le cas des éruptions solaires, une énorme quantité d'énergie magnétique est libérée grâce à un processus connu sous le nom de reconnexion, accélérant et chauffant rapidement le plasma solaire. Selon les conditions, différentes énergies d'éruption solaire sont possibles, mais dans le cas de l'éruption du 5 décembre 2006, le plasma solaire a été rapidement et violemment accéléré, déclenchant un rayonnement X. Sur le site de la fusée éclairante, dans le flux magnétique noué et torsadé, les températures du plasma peuvent monter à 10-20 millions de Kelvin (parfois, pour les plus grandes torches, 100 millions de Kelvin). Dans ces conditions, rien ne reste intact. Tous les atomes de la zone locale sont dépouillés de leurs électrons, laissant une soupe énergétique de particules ionisées (comme les protons et les noyaux d'hélium) et d'électrons.
Vous pouvez donc imaginer la surprise d'un groupe de physiciens solaires utilisant des données provenant de l'engin spatial jumeau Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) en orbite autour du Soleil (un devant l'orbite de la Terre et un derrière), lorsqu'ils ont détecté un jet de atomes d'hydrogène neutres purs émanant de la fusée.
“Nous avons détecté un flux d'atomes d'hydrogène parfaitement intacts sortant d'une éruption solaire de classe X», Explique Richard Mewaldt de Caltech ,. "Quelle surprise! Ces atomes pourraient nous dire quelque chose de nouveau sur ce qui se passe à l'intérieur des fusées éclairantes.”
“Aucun autre élément n’était présent, pas même l’hélium (la deuxième espèce atomique la plus abondante du soleil). De l'hydrogène pur est passé devant le vaisseau spatial pendant 90 minutes.”
Les mesures des émissions radio ont indiqué qu'une onde de choc avait été générée bas dans l'atmosphère solaire pendant l'éruption, révélant l'interaction des ions solaires entrants. Les physiciens ont attendu une heure pour les ions entrants (le temps calculé pour que les ions voyagent du Soleil vers le vaisseau spatial STEREO), mais à la place le flux d'atomes neutres est arrivé. Le flux d'hydrogène a duré 90 minutes, puis il s'est calmé pendant 30 minutes seulement pour que les ions attendus inondent les capteurs comme prévu.
À première vue, l'impossible avait été réalisé; une éruption solaire avait en quelque sorte fabriqué, puis trié l'hydrogène neutre de la soupe de plasma et projeté dans l'espace. Mais cela a produit un puzzle très déroutant: l'hydrogène neutre, en grande partie, a été détecté à la suite d'une éruption solaire, et pourtant ces atomes ne peux pas existent dans l'environnement extrême entourant le site de la torchère. Ce qui donne?
En fait, ces atomes d'hydrogène n'ont pas été générés à l'intérieur de l'éruption, ils se sont formés après l'éruption alors que les produits de l'explosion se développaient en spirale dans l'espace interplanétaire.
“Nous pensons qu'ils ont commencé leur voyage sur Terre en morceaux, sous forme de protons et d'électrons», A déclaré Mewaldt. "Avant de s'échapper de l'atmosphère du soleil, cependant, certains protons ont recapturé un électron, formant des atomes d'hydrogène intacts. Les atomes ont quitté le soleil en un coup rapide et droit avant de pouvoir à nouveau être séparés.”
La raison pour laquelle ces atomes neutres sont apparus à STEREO plus rapidement que le nuage d'ions est que l'hydrogène neutre n'a pas été influencé (ralenti) par le champ magnétique du Soleil; les atomes ont jailli, en ligne droite, plutôt que d'être déviés par le flux magnétique. Et comment se sont-ils formés? Les physiciens pensent que les protons ont «recapturé» les électrons libres dans l'espace entre la torche et le détecteur grâce aux mécanismes bien connus de la recombinaison radiative et de l'échange de charges.
Maintenant, les physiciens solaires veulent reproduire ces résultats pour voir si ces jets d'hydrogène sont une caractéristique commune des éruptions solaires… mais ils devront peut-être attendre un peu, le Soleil apprécie toujours son sort calme...
Source: NASA
