Le Soleil se rapproche de son pic d’activité, le maximum solaire, prévu pour 2024. Entre temps, de nombreux événements météorologiques spatiaux importants risquent de se produire. Le dernier en date, du 9 mars 2023, a été capturé par un astrophotographe argentant, révélant des détails époustouflants. Il s’agit d’une imposante proéminence de la couronne polaire, un énorme mur de plasma tombant vers la surface solaire à des vitesses incroyablement élevées, après avoir été éjecté près du pôle Sud de l’étoile.
L’activité du Soleil devient de plus en plus intense et perturbée à mesure que nous nous rapprochons de son maximum solaire, le pic d’activité de son cycle de 11 ans, en 2024. Plusieurs grandes éjections de masse coronale (CME) ont été répertoriées depuis le début de l’année. Il s’agit d’explosions de plasma solaire, transportant environ un milliard de tonnes de matière depuis le Soleil à des vitesses très élevées — des centaines de kilomètres par seconde.
Un CME contient un rayonnement de particules (principalement des protons et des électrons) et de puissants champs magnétiques, plus intenses que ceux du vent solaire habituel. Ces explosions proviennent de régions magnétiquement perturbées de la haute atmosphère du Soleil, la couronne.
Le Soleil est scruté par de nombreux scientifiques, mais aussi des amateurs se spécialisant dans la capture d’images époustouflantes de la matière émanant de l’étoile. Récemment, Eduardo Schaberger Poupeau, un astrophotographe basé près de Rafaela en Argentine, à l’aide d’un équipement photographique particulier, a pris une image saisissante d’un phénomène tout aussi puissant que les CME, le 9 mars dernier : un mur de plasma se transformant en cascade retombant sur la surface de l’astre.
Il déclare à Spaceweather.com : « J’ai eu le privilège d’observer et de photographier ce magnifique mur de plasma. Il s’est élevé à environ 100 000 km au-dessus de la surface solaire. Sur mon écran d’ordinateur, on aurait dit que des centaines de fils de plasma dégoulinaient d’un mur. C’était vraiment un spectacle qui m’a laissé sans voix ».
Un mur de plasma énigmatique
Ce qu’Eduardo Schaberger Poupeau a photographié est une proéminence de la couronne polaire du Soleil (PCP). De telles structures ont déjà été observées plusieurs fois sur l’étoile. Elles apparaissent fréquemment, voire quotidiennement, sous forme d’anneaux autour des pôles, mais les chercheurs ne les comprennent toujours pas complètement.
Elles sont composées de plasma froid et dense en suspension dans la couronne chaude. Les éruptions de proéminence ont une relation étroite avec les éruptions et les éjections de masse coronale. Ces deux derniers phénomènes sont les principales causes des tempêtes météorologiques spatiales, pouvant causer des perturbations des ondes radio et des circuits électriques sur Terre, ainsi que de sublimes aurores boréales.
Selon le photographe, le plasma semblait être en chute libre depuis le haut du « mur » vers la surface du Soleil. Cependant, la matière n’est pas réellement en chute libre, car elle est toujours contenue dans le champ magnétique qui les a initialement expulsés.
En effet, comme l’explique la NASA, les proéminences de la couronne polaire se produisent près des pôles magnétiques de l’astre à des latitudes comprises entre 60 et 70 degrés nord et sud, ce qui les fait souvent s’effondrer vers la surface solaire, car les champs magnétiques près des pôles sont beaucoup plus forts.
Cependant, de manière mystérieuse, elles dégringolent plus vite que les forces magnétiques ambiantes ne semblent le permettre, à des vitesses allant jusqu’à 36 000 km/h, selon les calculs des experts. Les chercheurs tentent toujours de comprendre comment cela est possible.
Une étude de 2021 a établi que ces proéminences éruptives connaissent une phase de montée lente où le plasma s’élève et se dilate, puis une phase de montée rapide. Cette seconde phase pourrait expliquer la façon dont le plasma retombe. Mais des recherches supplémentaires sont nécessaires et des données, comme celles obtenues par le biais de la photographie du 9 mars, sont précieuses.
Un mystère similaire dans les réacteurs à fusion nucléaire
Les astronomes ne sont pas les seuls à s’intéresser à ces phénomènes ; les physiciens nucléaires y prêtent également une attention particulière. Ils aimeraient comprendre pourquoi le plasma chute bien plus rapidement que ce que n’autorisent les champs magnétiques ambiants. En d’autres termes, comprendre comment les champs magnétiques aux pôles sont aptes à contenir les boucles de plasma (qui accompagnent souvent ces proéminences), évitant qu’elles ne se détachent complètement du Soleil, les faisant retomber vers la surface, pourrait bien aider ces physiciens dans leur quête.
En effet, pendant des décennies, les physiciens et ingénieurs ont lutté pour contenir le plasma chaud dans les réacteurs à fusion en utilisant des champs magnétiques pour maintenir une réaction productrice d’énergie. L’étude de ces proéminences pourrait conduire à des percées pertinentes pour la maîtrise de la fusion nucléaire et faire entrer la puissance des étoiles dans nos réacteurs.