Des avancées en astrophysique, basées sur l’interprétation des ondes sonores internes, suggèrent une révision à la baisse du rayon du Soleil. Il pourrait donc déclencher des éruptions solaires de manière différente de ce que les modèles astrophysiques prévoient. Ces modifications de compréhension le sont aussi pour toute autre étoile.
Cette nouvelle mesure, émanant de l’analyse fine des ondes sonores traversant le cœur du Soleil, confronte les scientifiques à une réalité inattendue qui remet en cause les théories prédominantes. Si elle est confirmée, cette révision pourrait entraîner une réinterprétation partielle des mécanismes régissant la dynamique du soleil et, par extension, des étoiles similaires. L’étude est disponible en pré-impression sur la plateforme arXiv.
La méthode traditionnelle éclipsée ?
La taille du Soleil a longtemps été déduite de l’observation directe de la photosphère, la couche externe visible de l’étoile, notamment lors des éclipses solaires. Cette méthode traditionnelle est remise en question par ces travaux récents, réalisés par Masao Takata et Douglas Gough, qui exploitent les ondes sonores internes du Soleil (p-modes) pour en déduire sa taille.
Les auteurs indiquent que le rayon solaire serait en réalité légèrement inférieur que ce que les mesures antérieures suggéraient. Leur étude conteste la précision des f-modes, ces ondes sonores qui, contrairement aux p-modes plus profonds, ne se propagent pas jusqu’à l’extrémité de la photosphère, introduisant ainsi un potentiel biais dans l’évaluation du rayon solaire.
Un potentiel nouveau modèle sonore pour le Soleil
La méthode utilisée pour réévaluer la taille du Soleil repose donc sur l’analyse des ondes sonores générées à l’intérieur de l’étoile, les p-modes. Ces ondes sont le résultat de fluctuations de pression dans le plasma solaire. En se propageant, elles rencontrent la surface de l’étoile, où elles sont réfléchies vers l’intérieur, leur trajectoire se courbant à travers le plasma turbulent.
En mesurant ces ondes, les scientifiques peuvent obtenir une image plus précise de la structure interne, ce qui conduit à une estimation plus fine de son rayon. Pour saisir cette idée, les auteurs expliquent dans un article du New Scientist qu’il faut imaginer le Soleil comme une cloche qui résonne continuellement. Mais cela n’est pas dû à un unique impact, mais plutôt au fait qu’il est « frappé » sans cesse par une multitude de minuscules particules.
Cette activité sismique incessante génère des millions d’ondes sonores ou « modes » en oscillation, que les scientifiques peuvent détecter et mesurer à distance. Outre les ondes p, qui exercent une action de compression et de détente, il existe des modes g, engendrés par la force gravitationnelle, qui se manifestent par des mouvements verticaux. Ces modes g deviennent des modes f lorsqu’ils se produisent à proximité de la surface stellaire. Avec l’accroissement de la densité d’une étoile, de nouveaux modes peuvent émerger, offrant ainsi des indices supplémentaires sur les caractéristiques de l’astre.
Contrairement aux f-modes, qui sont limités par une sorte de « surface fantôme » et ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité de la photosphère, les p-modes offrent une vision plus complète, moins perturbée par les champs magnétiques et la turbulence de la zone de convection solaire. L’exploitation de ces ondes a conduit à une estimation du rayon du Soleil inférieure à celle traditionnellement acceptée.
Vers une compréhension renouvelée
La réévaluation de la taille du Soleil, si elle se confirme, pourrait impacter notre compréhension de la dynamique solaire. En effet, le rayon de l’étoile est un facteur clé dans la modélisation des éruptions solaires, ces explosions d’énergie qui peuvent avoir des répercussions jusque sur Terre. Une meilleure appréhension de la corrélation entre la taille du Soleil et son fonctionnement interne est essentielle. Cela ne concerne pas uniquement le Soleil, mais s’étend à l’analyse d’autres étoiles dans l’univers.
Comprendre avec précision la structure interne du Soleil pourrait donc nous fournir des indices sur les mécanismes à l’œuvre dans d’autres systèmes stellaires. Cependant, peu importe l’amplitude de l’erreur, « changer le modèle plus traditionnel pour l’adapter à de telles découvertes ne serait pas une mince affaire », déclare dans l’article du New Scientist l’astrophysicienne Emily Brunsden.