Selon la NASA, la sonde Parker vient de traverser, pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, la couche externe du Soleil (appelée couronne solaire). L’appareil a pu en outre collecter des particules et mesurer le champ magnétique de l’astre. Une prouesse relatée dans un article de la revue Physical Review Letters, le 14 décembre dernier.
Le fait que la sonde Parker "touche le Soleil" constitue un moment historique pour l’astrophysique et un “exploit remarquable" pour l’Homme, déclare Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la direction des missions scientifiques opérées par la NASA.
"Non seulement cette étape importante nous permet de mieux comprendre l'évolution de notre Soleil et son impact sur notre système solaire, mais tout ce que nous apprenons ici nous délivre davantage d’informations essentielles sur chaque étoile dispersée dans l’univers", ajoute-t-il.
Le Soleil n'est pas une boule solide figée dans l'espace, mais plutôt une soupe de plasma densément rassemblée avec une fine couche gazeuse extérieure, connue sous le nom de couronne solaire. La couronne représente la zone où la matière qui s'échappe du Soleil est toujours soumise à l'attraction magnétique de l’astre, de sorte qu'elle ne peut pas s'échapper dans l'espace.
Cependant, à l'instar d'une fusée quittant la Terre, si la matière solaire est soufflée dans l'espace assez rapidement, elle peut échapper à la couronne et se transformer en vent solaire, voguant dans le système solaire au sens large.
Pour cette raison, la ligne de démarcation entre la couronne et le vent solaire n'est pas aussi claire qu’un cercle tracé autour de la face du Soleil. La limite réelle de la couche externe du Soleil a été baptisée surface critique d'Alfvén (SCA), et jusqu'à présent, on ne savait pas la représenter précisément.
- Une explosion continue dans l’espace perturbe la communauté scientifique
- Cette supernova projette une étoile-missile à une vitesse de 3 millions de km/h
- Filmer en très haute définition : quels sont les meilleurs appareils photo 4K ?
Toucher le Soleil
En prenant des images à distance de la couronne (les parties brillantes et quelque peu hérissées autour de la lune que l'on peut voir pendant une éclipse solaire), les scientifiques ont estimé qu'elle s'étend de 10 à 20 rayons solaires de la surface du Soleil, soit environ 4,3 à 8,6 millions de kilomètres.
La sonde Parker suit une trajectoire en spirale de plus en plus serrée autour du Soleil depuis son lancement en 2018. Lors de son huitième tour à environ 18,8 rayons solaires, elle a rencontré des conditions magnétiques et particulaires majeures - signalant ainsi qu'elle avait traversé la SCA avant de pénétrer la couronne solaire.
Le premier passage de la sonde dans la couronne n'a duré que quelques heures. Mais comme le cycle solaire de 11 ans commence à s'intensifier, la couronne va s'étendre vers l'extérieur, donnant à la sonde de nombreuses autres occasions de la traverser à nouveau.
"Nous nous attendions pleinement à ce que, tôt ou tard, nous rencontrions la couronne pendant au moins une courte période", s’extasie Justin Kasper, professeur à l'université du Michigan, directeur adjoint chez BWX Technologies, et auteur principal de l'article cité plus haut.
Pendant le survol du Soleil, la sonde Parker a traversé la couronne à plusieurs reprises, prouvant que la SCA n'est pas une coquille lisse. Elle s’avère plutôt remplie d'ondulations, de pointes et de vallées. Déterminer comment ces irrégularités répondent à l'activité solaire en surface à la surface pourrait aider à mieux appréhender comment la couronne est affectée et comment les vents solaires se forment.
"En volant si près du Soleil, la sonde Parker Solar Probe détecte maintenant la couche de l'atmosphère solaire dominée par le magnétisme, un fait impensable auparavant", explique Nour Raouafi, scientifique du projet Parker au laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins (Maryland, Etats-Unis).
"Nous obtenons des données sur le champ magnétique de la couronne et des données sur le vent solaire. Nous pouvons voir la sonde voler à travers des structures coronales qui peuvent être généralement observées pendant une éclipse totale du soleil".
Lors de son huitième survol du Soleil, la sonde Parker s'est approchée à un peu moins de 15 rayons solaires de la surface du Soleil, et elle devrait finalement s'en approcher à 8,86 rayons solaires. Son prochain survol est prévu pour janvier 2022, où elle traversera probablement à nouveau la couronne solaire.
"Je suis impatient de voir ce que Parker trouvera lors de ses passages répétés dans la couronne dans les années à venir", complète Nicola Fox, directrice de la division héliophysique au siège de la NASA. "Les possibilités de nouvelles découvertes sont illimitées".
Comment la sonde Parker peut-elle s'approcher aussi près de la surface du Soleil ?
La sonde Parker a été lancée pour étudier le Soleil de plus près qu'aucune autre sonde auparavant, en orbitant très près de sa surface. Elle est capable de survivre grâce à un bouclier thermique fait d'un matériau composite de carbone avancé qui peut résister à des températures allant jusqu'à 2 500 degrés Fahrenheit (1 377 degrés Celsius).
Cela a pour effet de couper la chaleur solaire comme une voiture de course brise l'air devant elle, créant un courant d'air derrière elle. Dans l'espace situé derrière la voiture de course, une autre voiture rencontre moins de résistance au vent et peut en fait accélérer plus vite que si elle était placée devant.
De même, le bouclier thermique de la sonde Parker repousse la chaleur, laissant la sonde et ses instruments derrière elle à une température beaucoup plus gérable, sans risque de fonte.
