Les tornades solaires ne sont pas des tornades  !

Publié par Adrien le 10/04/2018 à 00:50
Source: Observatoire de Paris
1
Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)

Contre toute apparence, les "tornades solaires" ne tournent pas. C'est la conclusion des travaux menés par une équipe de chercheurs européens comprenant une astronome de l'Observatoire de Paris - PSL, et rapportée le vendredi 6 avril 2018, à la conférence European Week of Astronomy and Space Science (EWASS) à Liverpool.

Une récente analyse des tornades solaires, structures observées à la surface du Soleil, gigantesques par leur taille pouvant atteindre plusieurs fois celle de la Terre, montre que ce phénomène a été mal décrit, car observé uniquement sur des images en deux dimensions.

Le phénomène a été observé pour la première fois au début du XXe siècle, à la surface du Soleil. Plus récemment, il a été filmé de près grâce à des instruments comme AIA équipant la sonde SDO de la NASA (Solar Dynamics Observatory), mais continuait d'être appelé "tornade" par les scientifiques, à tort.

Les films montrent en effet un plasma très chaud, visible en lumière ultra-violette, qui en apparence tourne sur lui-même en formant des structures géantes, à l'image des tornades qui surviennent sur la Terre.

Pour appréhender plus en détail ce phénomène, les scientifiques ont alors cherché à obtenir une troisième dimension, en combinant des données observationnelles, recueillies depuis plusieurs années sur différents types d'instruments au sol (Tour solaire de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique...), spectrohéliographe de l'Observatoire de Paris, télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) solaire Thémis de l'Observatoire du Teide) et dans l'espace (satellites SDO, Hinode et IRIS).

En déterminant l'effet Doppler, ils ont pu calculer la vitesse du plasma (40 kilomètres par seconde) ainsi que la direction de son mouvement, sa température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et sa densité. Ils sont ainsi parvenus à "reconstruire" la structure magnétique complète qui soutient ces masses géantes. Ils en ont déduit qu'il s'agissait de structures bien connues par ailleurs et étudiées sous le nom de "protubérances".


Image composite d'une protubérance
Image composite d'une protubérance observée le 15 Juillet 2014 montrant en vert les observations coronales de EIS, en rouge celles en UV de IRIS et en bleue celles de Hinode/SOT (plasma à 10 000 degrés). Les contours blancs localisent les tornades dans l'image faite en He D3 par THEMIS. Le fond de l'mage en gris est donné par l'instrument SDO/AIA observant le plasma à 100 000 degréscrédits: droits réservés

Les tornades géantes solaires, désormais rebaptisées "protubérances en tornade",ont été observées pour la première fois sur le Soleil il y a environ un siècle. Elles avaient ainsi été nommées en raison du mouvement apparent de leur rotation, semblable à celui des tornades terrestres, mais cette perception était erronée. De fait, la comparaison avec des tornades terrestres s'avère abusive. Alors que celles-ci sont provoquées par des vents intenses, les protubérances-tornades solaires se forment à partir de gaz magnétisés enracinés sous la surface du Soleil, sans déplacement. Ce sont en fait les pieds des protubérances.

"Pour une fois, la réalité est beaucoup plus simple que ce que l'on a cru observer", commente Brigitte Schmieder, astronome de l'Observatoire de Paris - PSL.

"Nous voyons qu'en dépit de l'apparence verticale des tornades et des protubérances au bord du Soleil, le champ magnétique qui les soutient n'est pas vertical, comme il semblait, mais horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la...), parallèle au bord du Soleil. Leur apparente verticalité est un effet dû à la projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter la surface de...) de toutes les structures sur le plan du ciel.'' explique Nicolas Labrosse, chercheur à l'Université de Glasgow (L'Université de Glasgow, fondée en 1451 sous Jacques II d'Écosse, est la plus...) (School of Physics and Astronomy).

"Cet effet est similaire aux trainées d'un avion laissées dans le ciel. Si l'avion vole toujours à la même altitude, sa trainée semble s'interrompre sur la ligne d'horizon. Cela ne veut pas pour autant dire que l'avion s'est écrasé au sol.", précise Arturo López Ariste, chercheur CNRS à l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses...) (Université de Toulouse).

"Ces protubérances-tornades peuvent être stables pendant plusieurs jours et mois, avant d'exploser et de provoquer des éjections de masse coronale dont les conséquences dans l'environnement terrestre sont connues au titre de la météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques...) spatiale", souligne Brigitte Schmieder. "Elles peuvent entrainer des perturbations dans les centrales électriques, les satellites (Satellite peut faire référence à :) et les réseaux de communications sur Terre".

Références

Le résultat de ces travaux a fait l'objet d'un ensemble de cinq publications:
- B. Schmieder, M.Zapior, A. Lopez Ariste, P. Levens, N. Labrosse, R. Gravet, "Reconstruction of a helical prominence in 3D from IRIS spectra and images"; A&A, 606, A30 (2017)
- B. Schmieder, P. Mein, N. Mein, P. Levens, A. Lopez Ariste, N. Labrosse, L. Ofman, "H alpha Doppler shifts in a tornado in the solar corona"; A&A, 597, 109 (2017)
- P. Levens, B. Schmieder, N. Labrosse, A. Lopez Ariste, "Structure of prominence legs: plasma and magnetic fields"; ApJ, 818, 31 (2016)
- P. Levens, B. Schmieder, A. Lopez Ariste, N. Labrosse, K. Dalmasse, B. Gelly, "Magnetic field in atypical prominences: Bubble, tornado and eruption"; ApJ, 826, 164 (2016)
- P. Levens, N. Labrosse, B. Schmieder, A. Lopez Ariste, L. Fletcher, "Comparison between UV/EUV line parameters and magnetic field parameters in a quiescent prominence with tornadoes"; A&A, 607, A16 (2017)

L'équipe européenne comprend

- Nicolas Labrosse, SUPA, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow, UK
- Dr Peter Levens, SUPA, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow, UK
- Dr Arturo López Ariste, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse, CNRS, CNES, France
- Dr Brigitte Schmieder, LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité (Sorbonne Paris Cité est un Pôle de recherche et d'enseignement supérieur (PRES)...), Meudon, France
- Dr Maciej Zapiór, Astronomical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic, Ondřejov, Czech Republic
Page générée en 0.232 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise