Découverte pour la première fois d’une émission semblable à celle d’une aurore sur le Soleil
Au cœur du système solaire, à 40 000 km au-dessus d’une région sombre de notre étoile, le Soleil, quelque chose de remarquable est en train de se produire. Une équipe d’astronomes a découvert des émissions radio semblables à des aurores, émanant d’une tache solaire, une zone plus sombre et plus froide à la surface du Soleil. Cette découverte ajoute une nouvelle couche de complexité au fonctionnement interne de notre étoile.
Image d’entête : représentation des émissions radio émanant d’une tache solaire. (Sijie Yu/ NJIT)
Les taches solaires sont intrigantes. Enveloppées dans des champs magnétiques environ 2 500 fois plus puissants que celui de la Terre, ces zones sont plus froides que les régions plus lumineuses du Soleil. C’est ce magnétisme intense qui permet de comprendre les émissions radio récemment détectées.
Un exemple de tache solaire et son contexte pris le 28 janvier 2020 par le télescope solaire Inouye de la NSF. (NSO/ AURA/ NSF)
Observées pour la première fois en avril 2016 par le Karl G. Jansky Very Large Array (Très grand réseau Karl-G.-Jansky) ces émissions partagent des caractéristiques avec les aurores terrestres, comme le spectre et la polarisation, mais elles sont uniques par leur durée et leur gamme de fréquences.
Selon Sijie Yu, scientifique au Centre de recherche solaire-terrestre de l’Institut de technologie du New Jersey (NJIT) :
Nous avons détecté un type particulier de sursauts radio polarisés de longue durée émanant d’une tache solaire, persistant pendant plus d’une semaine. Ce phénomène est tout à fait différent des sursauts radio solaires transitoires typiques, qui durent généralement quelques minutes ou quelques heures. C’est une découverte passionnante qui pourrait modifier notre compréhension des processus magnétiques stellaires.
Pour apprécier la particularité des aurores des taches solaires, une comparaison avec les aurores boréales de la Terre peut s’avérer utile. Sur notre planète, les aurores se forment lorsque les particules chargées du Soleil interagissent avec le champ magnétique et l’atmosphère de la Terre, provoquant l’émission de lumières colorées par les gaz atmosphériques. L’oxygène contribue au rouge et au vert, tandis que l’azote ajoute du bleu et du violet.
Des aurores ont été détectées sur pratiquement toutes les planètes du système solaire, et même sur quatre des lunes de Jupiter. Il n’est donc pas surprenant de constater qu’elles se produisent également autour du Soleil. Toutefois, les émissions aurorales du Soleil sont très différentes : elles se manifestent à des fréquences nettement plus élevées, en raison du puissant champ magnétique de la tache solaire. Bien que nous ne puissions pas les voir à l’œil nu, ces étranges émissions sont néanmoins présentes.
Représentation artistique des aurores d’oxygène, de sodium et de potassium lorsque la lune Io entre dans l’ombre de Jupiter. (Chris Faust/ Observatoire W.M. Keck)
La découverte ne concerne pas seulement notre soleil. Les chercheurs pensent que ces « aurores radio des taches solaires » pourraient être une caractéristique commune à d’autres étoiles, en particulier les naines M.
Selon les chercheurs :
Nous commençons à reconstituer le puzzle de l’interaction entre les particules énergétiques et les champs magnétiques dans un système avec la présence de taches stellaires de longue durée, non seulement sur notre propre soleil, mais aussi sur des étoiles situées bien au-delà de notre système solaire. En comprenant ces signaux provenant de notre propre soleil, nous pouvons mieux interpréter les puissantes émissions du type d’étoile le plus courant dans l’univers, les naines M, qui peuvent révéler des liens fondamentaux dans les phénomènes astrophysiques.
Des outils tels que les satellites Solar Orbiter et Parker Solar Probe de la NASA permettent de sonder plus profondément les mystères du Soleil. Ils ne manqueront pas de révéler d’autres détails intrigants sur ces aurores solaires et peut-être d’autres caractéristiques cachées qui attendent d’être découvertes.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : Detection of long-lasting aurora-like radio emission above a sunspot et présentée sur le site du New Jersey Institute of Technology : NJIT Scientists Uncover Aurora-Like Radio Emission Above a Sunspot.
