Un contraste thermique qui défie la science
L’atmosphère qui entoure le Soleil atteint plusieurs millions de degrés. Un chiffre qui contraste singulièrement avec la chaleur accumulée à sa surface, qui plafonne à environ 6 000 degrés. Ce paradoxe demeure l’un des plus grands mystères de la physique solaire et pourrait être lié à de minuscules et insaisissables éjections de plasma — les nanojets — qui se produisent en continu dans la couronne solaire. Jusqu’à présent, capturer le Soleil en train de cracher ces petites et rapides bouffées d’énergie relevait d’un véritable défi scientifique. Un casse-tête que l’Institut d’astrophysique des Canaries (IAC) pourrait bien avoir résolu en faisant preuve d’un peu d’imagination.
Le mystère né au milieu du XXe siècle
L’énigme de l’écart de température entre ces deux couches solaires a été posée au milieu du XXe siècle, lorsque les scientifiques ont découvert que la couronne solaire atteignait des températures de plusieurs millions de degrés. Depuis, diverses hypothèses ont été avancées pour l’expliquer, notamment la libération d’énergie dans toute la couronne sous forme de petits événements appelés nanoflares, une idée formulée il y a plusieurs décennies par l’astrophysicien Eugene Parker. Ces dernières années, grâce à des missions spatiales comme IRIS (NASA) et Solar Orbiter (ESA/NASA), des phénomènes ressemblant à ce type d’événements à petite échelle ont été observés.
Détecter l’indétectable
Mais cette découverte a créé un nouveau problème : leur détection à grande échelle. Car, étant si petits et si rapides, un grand nombre d’entre eux échappent encore aux instruments. En effet, si les capacités actuelles permettent d’identifier les événements les plus notables, il est bien plus difficile de repérer tous ceux qui, selon la théorie, devraient être répartis sur l’ensemble de la couronne solaire. « La théorie dit que pour que l’atmosphère solaire soit à une telle température, ces nanojets doivent se produire sur toute la surface du Soleil en même temps », explique Daniel Nobrega, chercheur à l’IAC et l’un des signataires de l’article qui publie cette avancée.
D’un côté, les satellites spatiaux actuels ne disposent pas toujours de la résolution nécessaire pour les détecter — un problème que devraient résoudre de futures missions comme MUSE (NASA), dont le lancement est prévu pour 2027. De l’autre, les scientifiques eux-mêmes ne savent pas encore exactement quels signaux chercher dans les données, surtout lorsque ces nanojets sont si petits et éphémères qu’ils ne laissent presque aucune trace visible. « Ces nanojets sont très petits et ne durent que quelques instants, ce qui rend leur observation difficile, et ils se produisent probablement dans bien plus d’endroits que ceux détectés jusqu’à présent », affirme Samrat Sen, chercheur à l’IAC et auteur principal de l’étude.
Deux pièces maîtresses pour résoudre l’énigme
Après avoir analysé le problème, un groupe de chercheurs de l’IAC et de l’Université de La Laguna (ULL) a apporté deux éléments clés pour le résoudre. D’une part, ils ont proposé un mécanisme physique qui pourrait expliquer la naissance de ces nanojets. D’autre part, ils ont développé des prédictions susceptibles d’aider à les identifier lors de futures observations. Pour Nóbrega-Siverio, le plus important « est de savoir où chercher ». « Nous voulions créer un modèle qui nous permette de comprendre comment ils se produisent et, à partir de là, identifier quels signaux nous devrions observer », explique-t-il.
La clé : la reconnexion magnétique
Comme l’expliquent les scientifiques, ces explosions d’énergie sont provoquées par un processus appelé « reconnexion magnétique ». Ce phénomène se produit lorsque deux champs magnétiques aux directions opposées se rencontrent, brisant leur configuration et libérant d’immenses quantités d’énergie stockée. Cette énergie propulse le plasma vers l’extérieur sous forme de jets étroits (d’environ 100 kilomètres de large) et à grande vitesse (près de 100 km/s), qui ne durent que quelques secondes.
Bien qu’il soit impossible d’observer directement le processus de reconnexion magnétique, il est possible d’en détecter les effets sur le plasma. « Le plasma suit les lignes du champ magnétique, et notre modèle montre quel type de signaux devrait apparaître dans les futures observations, comme celles que permettra MUSE », précise l’équipe.
Une nouvelle ère pour l’étude du Soleil
« Ce travail ouvre une nouvelle voie pour étudier la dynamique à petite échelle du Soleil », indique l’auteur principal de l’étude. « En comprenant mieux comment les structures magnétiques interagissent pour générer ces nanojets, nous faisons un pas important vers la compréhension du chauffage de la couronne solaire et, plus généralement, de la manière dont l’énergie magnétique est libérée dans les plasmas astrophysiques », conclut-il.
Phylloxéra aux Canaries : des essais de porte-greffes américains pour sauver les vignobles
Nappe d’hydrocarbures à Las Palmas : le dispositif anti-pollution activé
Le dernier repas d’une momie guanche dévoilé par le pollen
Canaries : 4 km de côtes naturelles disparaissent chaque année
« Semer une graine de conscience » : Victor de León, la voix de la nature
Greenwashing scientifique : 20 chercheurs canariens s’opposent au projet Underwater Gardens à Tenerife
Tenerife : un nouveau scarabée endémique découvert dans un ravin
Renouvelables aux Canaries : la clé pour une transition stable
Maspalomas : le solaire au service de la transition énergétique
