Les « pluies » de plasma après les éruptions solaires enfin expliquées
Il pleut aussi sur le Soleil. Pas des gouttes d’eau comme sur Terre, mais du plasma, c’est-à-dire de la matière ionisée, qui se condense dans la couronne solaire et retombe sur la surface. Bien que le processus derrière la formation de ces pluies coronales soit généralement compris en conditions normales, il reste des zones d’ombre concernant les événements liés aux éruptions solaires. Ces épisodes énergétiques d’émission de matière dans la couronne compliquent les modèles actuels. Cependant, de nouvelles simulations numériques menées par Luke Fushimi Benavitz, chercheur à l’université d’Hawaii, et ses collègues, ont permis d’identifier un nouvel élément crucial manquant dans les calculs.
La couronne solaire est la couche externe de l’atmosphère du Soleil, visible depuis la Terre lors des éclipses totales. Composée de plasma fait de particules ionisées, elle est principalement constituée d’hydrogène et d’hélium, mais contient également des ions plus lourds comme le fer, le silicium et le magnésium. Ce plasma, extrêmement ténu, atteint des températures d’environ un million de degrés, soit près de 200 fois plus chaud que la surface de l’étoile. Dans certaines régions actives, marquées par des taches sombres, ce plasma peut se condenser en paquets d’environ 60 kilomètres de large, avec une température réduite à environ 10 000 degrés. Sous l’effet de la gravité, ces agrégats retombent sur la surface solaire en suivant les lignes de champs magnétiques.
La formation de ces pluies débute au niveau des boucles magnétiques s’élevant dans la couronne. À la base de ces boucles, le plasma plus chaud s’élève jusqu’à remplir les structures magnétiques. Toutefois, ce chauffage localisé entraîne une diminution progressive de la température de la matière évaporée. Ce phénomène provoque une accumulation qui augmente la densité de matière, entraînant des pertes radiatives plus efficaces. Comme l’explique Clara Froment, chercheuse CNRS au LPC2E, le refroidissement s’accélère jusqu’à un point critique, déclenchant la production de condensations qui retombent sous forme de pluie coronale.
Cependant, ce mécanisme ne rend pas compte des pluies coronales observées lors des éruptions solaires. Fushimi Benavitz et son équipe ont donc enrichi leurs modèles en intégrant un facteur supplémentaire : la dépendance des pertes par rayonnement à la composition chimique de la couronne, en particulier l’abondance de certains ions. Tous les éléments ne s’évaporent pas de la même manière dans les boucles magnétiques, et les pertes radiatives varient selon les éléments. Les simulations précédentes, qui ne prenaient pas en compte ces variations, réussissaient à reproduire les pluies coronales dans des conditions normales, mais échouaient lors des événements impulsifs.
En conclusion, cette avancée dans la compréhension des pluies solaires pourrait avoir des implications significatives pour les modèles prévisionnels des éruptions solaires et leur impact sur l’environnement spatial.
Source : Pour la Science
