La NASA a fixé l’objectif il y a soixante ans, et trois ans après le lancement de sa sonde Parker Solar Probe, l’engin spatial est devenu le premier à « toucher le soleil ». La sonde Parker Solar Probe a traversé avec succès la couronne solaire, ou haute atmosphère, pour recueillir des données sur les particules et les champs magnétiques de notre étoile.
Le fait que la sonde Parker Solar Probe ait « touché le Soleil » est un moment décisif dans la recherche solaire et un accomplissement vraiment spectaculaire », a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur adjoint de la direction de la mission scientifique de la NASA.
« Non seulement cette étape importante donne de nouvelles indications sur l’évolution de notre Soleil et ses effets sur notre système solaire, mais ce que nous apprenons sur notre propre étoile nous renseigne également sur les autres étoiles de l’univers. »
L’annonce a été faite mardi lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans, et les recherches relatives à cette étape solaire ont été publiées dans Physical Review Letters.
La sonde Parker Solar Probe a été lancée en 2018 avec pour mission de tourner autour du soleil de plus en plus près. Les scientifiques, dont l’astronome Eugene Parker, homonyme de l’engin spatial, tentent de répondre aux préoccupations fondamentales concernant le vent solaire, qui émane du soleil et projette des particules énergétiques dans tout le système solaire.
La couronne du soleil est bien plus chaude que la surface réelle de l’étoile, et la sonde spatiale pourrait en expliquer les raisons. À son point le plus chaud, la couronne atteint un million de degrés Kelvin (1 800 000 degrés Fahrenheit), alors que la surface est à environ 6 000 degrés Kelvin (10 340 degrés Fahrenheit).
Le vaisseau spatial a déjà fait des découvertes étonnantes sur le soleil, notamment en 2019 la découverte de motifs magnétiques en zigzag appelés « switchbacks » dans le vent solaire.
Aujourd’hui, suite à la dernière rencontre rapprochée de Parker avec le soleil, les scientifiques ont déterminé que ces aiguillages proviennent de la surface solaire.
Avant la fin de sa mission de sept ans, la sonde Parker Solar Probe aura fait 21 rencontres rapprochées avec le soleil. En 2024, la sonde tournera à près de 3,9 millions de kilomètres de la surface du soleil, plus près que Mercure, la planète la plus proche du soleil.
Bien que cette distance semble importante, les chercheurs comparent la sonde à la ligne des quatre mètres d’un terrain de football et le soleil à la zone d’en-but.
Lorsqu’ils seront à proximité du soleil, les boucliers solaires en composite de carbone de 412 pouces d’épaisseur seront soumis à des températures approchant les 2 500 degrés Fahrenheit. L’intérieur du vaisseau spatial et les instruments, en revanche, resteront à une température ambiante agréable.
« En volant si près du Soleil, la sonde Parker Solar Probe est maintenant capable de détecter les conditions dans la couche de l’atmosphère solaire dominée par le magnétisme, la couronne », a déclaré Nour Raouafi, scientifique du projet Parker au laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins à Laurel, dans le Maryland.
« Les données sur le champ magnétique, les données sur le vent solaire et les photos visuelles indiquent toutes que nous sommes dans la couronne. On peut voir le vaisseau spatial se déplacer à travers des formations coronales similaires à celles que l’on observe lors d’une éclipse totale de soleil. »
Se rapprocher d’une célébrité
L’équipe Parker a découvert en avril que son engin spatial avait franchi le seuil et était entré dans l’atmosphère solaire pour la première fois.
La sonde a détecté des conditions magnétiques et particulaires associées à la frontière entre l’énorme atmosphère solaire et le vent solaire, à 8,1 millions de kilomètres au-dessus de la surface du Soleil.
« Nous nous attendions pleinement à rencontrer la couronne pendant au moins une brève période de temps, tôt ou tard », a déclaré Justin Kasper, principal auteur de la recherche, professeur à l’université du Michigan et directeur adjoint de la technologie chez BWX Technologies, Inc. « C’est vraiment merveilleux que nous soyons déjà là ».
Parker est entré et sorti de la couronne à plusieurs reprises au cours du survol d’avril, démontrant aux chercheurs que la barrière, surnommée surface critique d’Alfvén, n’est pas un cercle parfait autour du soleil. Au contraire, elle présente des pics et des creux. En déterminant la présence de ces caractéristiques, les scientifiques pourraient être en mesure de les corréler avec l’activité solaire observée depuis la surface du soleil.
Parker a fait une autre rencontre intrigante pendant le survol, passant à 6,5 millions de miles de la surface du soleil. Il a traversé un élément connu sous le nom de pseudo-streamer, une structure massive qui s’élève au-dessus de la surface du soleil et qui peut être vue de la Terre pendant les éclipses solaires.
Le silence régnait lorsque le vaisseau spatial a traversé le pseudo-amorceur, exactement comme dans l’œil du cyclone. En général, lorsque Parker traverse le vent solaire, il est bombardé de particules. Dans cet exemple, les particules se déplacent plus lentement, et les passages en zigzag ont été réduits.
La sonde devrait traverser la couronne solaire une nouvelle fois en janvier, lors de sa prochaine visite.
« Je suis impatient de voir ce que Parker découvrira lorsqu’il traversera fréquemment la couronne dans les années à venir », a déclaré Nicola Fox, chef de la division héliophysique de la NASA. « Les possibilités de nouvelles découvertes sont illimitées ».
Parker sera probablement au bon endroit au bon moment lors des prochains survols, car le cycle de 11 ans du soleil devient plus actif dans les années à venir. Tous les 11 ans, le soleil achève un cycle solaire d’activité calme et orageuse et en entame un nouveau.
Il est essentiel de comprendre le cycle solaire car la météo spatiale créée par le soleil – éruptions solaires et éjections de masse coronale – peut avoir un effet sur le réseau électrique, les satellites, le GPS, les avions, les fusées et les personnes dans l’espace.
Le dernier cycle solaire a commencé en décembre 2019 et devrait atteindre son pic en juillet 2025, ce qui implique une augmentation de l’activité solaire.
Cela implique que le bord extérieur de la couronne solaire va croître, ce qui permettra à Parker de passer plus de temps à voyager dans l’étrange atmosphère extérieure du soleil.
« C’est un endroit critique à pénétrer parce que nous pensons que tous les types de physique pourraient s’activer », a ajouté Kasper. « Et maintenant que nous sommes entrés dans cette zone, nous devrions commencer à être témoins de certaines de ces physiques et comportements ».
