L’été dernier, les gens d’Amérique du Nord ont été captivés par l’un des phénomènes les plus spectaculaires de la nature: une éclipse solaire totale. Certains ont parcouru des milliers de kilomètres pour assister à l’effacement de la lumière du soleil, ne serait-ce que pour quelques instants. Lorsque la lune passe devant notre étoile, nous pouvons entrevoir un spectacle rare: l’atmosphère extérieure du soleil.,
Connue sous le nom de corona, cette brume chatoyante encerclant notre étoile est la cible de la prochaine mission spatiale de la NASA. Dans les heures précédant le 11 août, la sonde Parker Solar se lancera dans un voyage unique en son genre pour atteindre et toucher le soleil. Le vaisseau spatial volera à travers l’atmosphère extérieure de notre étoile, ramassant des particules et prenant des mesures qui, espèrent les scientifiques, résoudront le mystère de la chaleur de la couronne solaire.,
Perchée au sommet d’une fusée Delta 4–Heavy, la Parker Solar Probe s’élancera de la Terre et, avec sept aides gravitationnelles de Vénus (et un coup de pouce de l’étage supérieur spécial de la fusée), deviendra le vaisseau spatial le plus rapide jamais volé, atteignant une vitesse maximale de 430 000 miles par heure à son approche Ce serait assez rapide pour voyager entre New York et Los Angeles en seulement 20 secondes. Dans le cadre d’un ballet orbital soigneusement chorégraphié, la sonde accomplira 24 orbites autour de notre étoile sur environ huit ans, se rapprochant à peine de 3.,8 millions de miles de la surface du soleil-sept fois plus proche que tout autre vaisseau spatial dans l’histoire et bien dans la limite coronale, qui s’étend quelque part entre 15 à 20 rayons solaires (ou environ 6.4 millions à 8.6 millions de miles) hors de sa surface. De ce point de vue, la sonde utilisera son ensemble de quatre suites d’instruments pour analyser les particules solaires et le plasma ainsi que les champs électriques et magnétiques dans la couronne.
Notre étoile hôte est une énigme ardente: la chaleur est générée dans le noyau du soleil et rayonne vers l’extérieur, mais l’atmosphère extérieure du soleil est près de 300 fois plus chaude que sa surface., Ce fait semble enfreindre les lois mêmes de la thermodynamique – plus vous vous éloignez de la cheminée, plus vous avez froid, non? Pas dans la couronne. ” Le soleil est le principal casse-tête de l’univers », explique l’astrophysicien Eugene Parker, professeur émérite à l’Université de Chicago et homonyme du vaisseau spatial. Parce que c’est la seule étoile que nous pouvons étudier de près, la comprendre nous aide à mieux comprendre toutes les étoiles.
La mission visera à répondre à trois questions qui taraudent les astrophysiciens depuis des décennies: La première est de savoir quel mécanisme est responsable de la chaleur de la couronne., Les scientifiques soupçonnent que la réponse a à voir avec le champ magnétique du soleil. Les lignes de champ magnétique stockent et stimulent l’énergie dans la photosphère (que nous percevons comme la surface du soleil) et la libèrent dans l’atmosphère de l’étoile, explique Nicholeen Viall, astrophysicienne au Goddard Space Flight Center de la NASA. Mais comment et quand cette libération se produit reste un mystère. ” Si nous pouvons comprendre cela », dit-elle, » c’est un problème physique assez fondamental que nous avons résolu à propos de l’univers en général., »
La prochaine tâche de la sonde est d’étudier ce que les scientifiques appellent le vent solaire—une série de particules chargées que le soleil crache dans l’espace. Cette sortie traverse le système solaire, baignant chaque planète, lune, astéroïde et comète dans le rayonnement. Le vaisseau spatial volera tout au long de l’action, faisant la lumière sur les processus mystérieux qui génèrent le vent solaire., Proposé pour la première fois par Parker en 1958, le vent intrigue toujours les scientifiques avec son comportement contre-intuitif: au lieu de s’essouffler plus il s’éloigne du soleil, le vent solaire prend de la vitesse et passe en quelque sorte d’une brise régulière à une sortie supersonique s’éloignant de la couronne à des millions de miles à l’heure.
Le dilemme du vent solaire et le mystère de la couronne sont liés, dit Viall. « Vous n’obtenez pas de vent solaire si vous n’avez pas de couronne chaude en premier lieu.,” Les observations rapprochées de la couronne et du vent solaire de la sonde Parker devraient révolutionner le domaine de l’héliophysique-la physique du soleil. Une dispute sur la source de cette chaleur supplémentaire mijote depuis des décennies. Mais les experts s’accordent sur une chose: Cela commence probablement dans la zone de convection, juste en dessous de la photosphère. Comme le plasma du soleil circule à travers les lignes de champ magnétique, il peut créer des courants électriques qui à leur tour créent plus de champs magnétiques., Ces lignes s’emmêlent parfois et finissent par se casser, libérant de grandes quantités d’énergie dans le plasma environnant sous la forme d’une éruption solaire. Couplés à un barrage d’explosions plus petites (appelées nanoflares, chacune aussi puissante qu’une bombe à hydrogène de 50 mégatonnes) à la surface du soleil, ils pourraient expliquer la température élevée de la couronne.
Enfin, la sonde étudiera un phénomène embêtant appelé météo spatiale. De la Terre, le soleil apparaît comme un orbe brillant serein, mais en réalité, il est comme un enfant mou, lançant continuellement des crises de colère., Pendant ces crises de rage, notre étoile rote parfois des éclats de rayonnement et des nœuds de plasma dans l’espace. Les plus extrêmes de ces éructations, connues sous le nom d’éjections de masse coronale (EMC), peuvent endommager des systèmes vitaux tels que les réseaux électriques et les satellites de communication, et pourraient également zapper les astronautes dans l’espace avec des doses nocives de rayonnement. Bien que le champ magnétique de notre planète nous protège d’une grande partie de la fureur du soleil, ses effets protecteurs peuvent parfois être submergés., Les mesures de la sonde nous montreront où naissent les EMC dans le soleil, ce qui pourrait conduire à de meilleures prévisions pour des événements météorologiques spatiaux potentiellement dangereux. ” Nous allons voir comment ce qui se passe sur le soleil se transforme en ce que nous voyons et expérimentons ici sur Terre », explique Nicky Fox, scientifique du projet Parker Probe au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.
En explorant toute la force de la chaleur et du rayonnement brûlants du soleil, le vaisseau spatial nous aidera à comprendre notre propre hôte stellaire ainsi que d’autres à travers l’univers., ” La sonde solaire va dans une région de l’espace qui n’a jamais été explorée auparavant », explique Parker. « C’est très excitant que nous ayons enfin un coup d’oeil.”
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