Toute image que nous avons jamais vue du soleil a été prise de l’équateur du soleil. En effet, la Terre, les autres planètes et tous les autres engins spatiaux opérationnels orbitent le soleil dans un disque plat autour du soleil appelé le plan écliptique. En inclinant son orbite hors de cet avion, le vaisseau spatial Solar Orbiter ESA / ESA révèle le soleil sous un tout nouvel angle.
« Aujourd’hui, nous révélons les premières vues de l’humanité sur le poteau du soleil », a déclaré le professeur Carole Mundell, directeur des sciences de l’ESA.
«Le Soleil est notre star la plus proche, notre donneur de vie et notre perturbateur potentiel des systèmes d’espace moderne et de l’énergie au sol, il est donc impératif que nous comprenions comment il fonctionne et apprend à prédire son comportement.»
«Ces nouvelles vues uniques de notre mission Solar Orbiter sont le début d’une nouvelle ère de science solaire.»
Les images ont été prises par trois des instruments scientifiques de Solar Orbiter: l’imageur polarimétrique et héliooseismique (PHI), l’imageur ultraviolet extrême (EUI) et l’imagerie spectrale de l’instrument de l’environnement coronal (épice).
« Nous ne savions pas exactement à quoi s’attendre de ces premières observations – les poteaux du soleil sont littéralement Terra Incognita », a déclaré le professeur Sami Solanki, qui dirige l’équipe PHI Instrument du Max Planck Institute for Solar System Research.
Les instruments de l’orbiteur solaire observent chacun le soleil d’une manière différente.
Phi images le soleil en lumière visible (en haut à gauche) et mappe le champ magnétique de surface du soleil (haut au centre).
EUI images le soleil en lumière ultraviolette (en haut à droite), révélant le gaz chargé à un million de degré dans l’atmosphère extérieure du soleil, la couronne.
L’instrument d’épices (rangée inférieure) capture la lumière provenant de différentes températures de gaz chargé au-dessus de la surface du soleil, révélant ainsi différentes couches de l’atmosphère du soleil.
En comparant et en analysant les observations complémentaires faites par ces trois instruments d’imagerie, nous pouvons apprendre comment le matériel se déplace dans les couches extérieures du soleil.
Cela peut révéler des modèles inattendus, tels que des tourbillons polaires (gaz tourbillonnant) similaires à ceux observés autour des pôles de Vénus et de Saturne.
Ces nouvelles observations révolutionnaires sont également essentielles pour comprendre le champ magnétique du soleil et pourquoi il retourne environ tous les 11 ans, coïncidant avec un pic d’activité solaire.
Les modèles actuels et les prédictions du cycle solaire de 11 ans ne sont pas en mesure de prédire exactement quand et comment le soleil atteindra puissante son état le plus actif.
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L’une des premières découvertes scientifiques des observations polaires de Solar Orbiter est la découverte qu’au pôle Sud, le champ magnétique du soleil est actuellement un gâchis.
Alors qu’un aimant normal a un pôle North et Sud clair, les mesures du champ magnétique de l’instrument PHI montrent que les champs magnétiques de polarité nord et sud sont présents au pôle sud du soleil.
Cela ne se produit que pendant une courte période pendant chaque cycle solaire, au maximum solaire, lorsque le champ magnétique du soleil se retourne et est le plus actif.
Après le retournement du terrain, une seule polarité devrait lentement s’accumuler et prendre le dessus sur les poteaux du soleil.
Dans 5 à 6 ans, le soleil atteindra son prochain minimum solaire, au cours de laquelle son champ magnétique est le plus ordonné et le soleil affiche ses niveaux d’activité les plus bas.
« La façon dont cette accumulation se produit n’est toujours pas entièrement comprise, donc l’orbiteur solaire a atteint de fortes latitudes au bon moment pour suivre tout le processus de sa perspective unique et avantageuse », a déclaré le professeur Solanki.
La vision de Phi sur le champ magnétique du plein soleil met ces mesures en contexte.
Plus la couleur (rouge / bleu) est foncée, plus le champ magnétique est fort le long de la ligne de vue de l’orbiteur solaire au soleil.
Les champs magnétiques les plus forts se trouvent dans deux bandes de chaque côté de l’équateur du soleil.
Les régions rouge foncé et bleu foncé mettent en évidence les régions actives, où le champ magnétique se concentre dans les taches solaires à la surface du soleil (Photosphère).
Pendant ce temps, les pôles sud et nord du soleil sont mouchetés de plaques rouges et bleues.
Cela démontre qu’à petite échelle, le champ magnétique du soleil a une structure complexe et en constante évolution.
Un autre «premier» intéressant pour l’orbiteur solaire provient de l’instrument d’épices.
Étant un spectrographe d’imagerie, Spice mesure la lumière (lignes spectrales) envoyée par des éléments chimiques spécifiques – parmi lesquels l’hydrogène, le carbone, l’oxygène, le néon et le magnésium – à des températures connues.
Au cours des cinq dernières années, Spice a utilisé cela pour révéler ce qui se passe dans différentes couches au-dessus de la surface du soleil.
Maintenant, pour la première fois, l’équipe Spice a également réussi à utiliser un suivi précis des lignes spectrales pour mesurer à quelle vitesse les amas de matériaux solaires se déplacent.
Ceci est connu comme une «mesure Doppler», nommée d’après le même effet qui fait que les sirènes d’ambulance passantes passent la hauteur lorsqu’ils passent.
La carte de vitesse résultante révèle comment le matériau solaire se déplace dans une couche spécifique du Soleil.
« Les mesures Doppler du vent solaire se déclenchant du soleil par les missions spatiales actuelles et passées ont été entravées par la vue de pâturage des poteaux solaires », a déclaré le chef d’équipe Spice, le Dr Frédéric Auchère, chercheur à l’Université de Paris-Saclay.
«Les mesures des hautes latitudes, désormais possibles avec l’orbiteur solaire, seront une révolution en physique solaire.»
