Couronne solaire

Imaginez que vous êtes debout près d’un feu. Vous commencez à avoir chaud, alors vous vous éloignez des flammes. À votre grande surprise, au lieu de refroidir, l’air autour de vous devient beaucoup plus chaud qu’il l’était. Cela fait-il du sens ? Bien sûr que non !
Pourtant, c’est l’analogie utilisée par James Mason, un astrophysicien de l’université Johns Hopkins, pour décrire un mystère de l’astrophysique : la couronne du soleil est beaucoup plus chaude que sa surface.

La couronne solaire est la dernière couche du soleil. Située à 2100 km de la surface du soleil, elle ne peut pas être observée à l’œil nu, sauf lors d’une éclipse solaire totale. Elle est extrêmement chaude, avec des températures d’environ 500 000 degrés Celsius. Or, la surface du soleil ne dépasse pas les 10 000 °C. Les températures grimpent donc très vite, devenant plus de 50 fois plus chaudes, au fur et à mesure qu’on s’éloigne du soleil. “C’est comme être debout devant un feu de camp, et quand on recule, ça devient plus chaud,” explique James Mason. “Ça ne fait aucun sens.”

Pendant des années, il y a eu deux théories populaires en astrophysique pour expliquer le phénomène : la première attribue la température de la couronne à des ondes magnétiques émanant de l’intérieur du soleil, et la deuxième suppose que cette température grimpante provient d’éruptions solaires miniatures (nano-éruptions) que nos instruments actuels ne sont pas en mesure de détecter, mais dont l'énergie est estimable par une série de calculs complexes analysant une éruption solaire de taille normale.

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Pour vérifier la plausibilité de la théorie des nano-éruptions, Mason et sa collaboratrice Heather Lewandowski, professeure de physique à l’université du Colorado à Boulder, ont recruté les étudiants d’un cours de physique. En petites équipes, 995 étudiants ont calculé l'énergie qui serait produite en analysant plus de 600 éruptions solaires. Leurs résultats, publiés dans la revue The astrophysical journal, démontrent que les nano-éruptions ne produisent pas assez d'énergie pour expliquer la température de la couronne.

Comme le résumé de leur article l’indique, l’élimination des nano-éruptions solaires en tant qu’explication de la température élevée de la couronne solaire soutient la théorie des ondes magnétiques. Cette recherche est aussi une bonne manière d’impliquer les étudiants du niveau universitaire dans les recherches et de rendre leur cours plus intéressant.

Ariel Blum, 3e prix

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