Le 5 septembre 2022, la sonde solaire Parker de la NASA a survolé avec grâce l'une des éjections de masse coronale (CME) les plus puissantes jamais enregistrées - non seulement une prouesse technique impressionnante, mais également une avancée majeure pour la communauté scientifique.


Récemment, la sonde solaire Parker de la NASA a traversé la collection de particules la plus puissante jamais enregistrée, fournissant des informations clés sur des théories vieilles de 20 ans sur la façon dont les particules interagissent avec la poussière interplanétaire. Cette interaction affecte les prévisions météorologiques spatiales et est essentielle à la technologie ici sur Terre. Source de l'image : NASAGSFC/CIL/BrianMonroe

Le voyage de Parker à travers une éjection de masse coronale a contribué à prouver une théorie vieille de 20 ans selon laquelle l'interaction des éjections de masse coronale avec la poussière interplanétaire a des implications importantes pour les prévisions météorologiques spatiales. Les résultats ont été récemment publiés dans The Astrophysical Journal.

Un article de 2003 émettait l’hypothèse que les CME pourraient interagir avec la poussière interplanétaire en orbite autour de l’étoile et même retirer la poussière de son orbite. Les collections de particules radioactives, les éruptions géantes de l'atmosphère extérieure du soleil, ou couronne, contribuent à la formation de conditions météorologiques spatiales qui peuvent mettre en danger les satellites, interférer avec les technologies de communication et de navigation, et même paralyser le réseau électrique terrestre. Mieux comprendre la façon dont ces événements interagissent avec la poussière interplanétaire peut aider les scientifiques à mieux prédire la rapidité avec laquelle les CME se déplacent du soleil à la Terre et à prédire quand la Terre sera affectée par les CME.

Parker a observé ce phénomène pour la première fois.

"Les interactions entre les CME et la poussière ont été théorisées depuis deux décennies, mais n'ont pas été observées jusqu'à ce que la sonde solaire Parker observe les CME agissant comme des aspirateurs éliminant la poussière sur leur passage", a déclaré l'auteur principal Guillermo Stenborg, astrophysicien au laboratoire de physique appliquée (APL) de l'université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, qui a construit et exploite le vaisseau spatial.

La poussière interplanétaire est constituée de minuscules particules provenant d'astéroïdes, de comètes et même de planètes et se trouve dans tout le système solaire. Une manifestation des nuages ​​​​de poussière interplanétaires est une faible lueur appelée zodiaque qui peut parfois être vue avant le lever ou après le coucher du soleil.

Le CME a déplacé cette poussière à environ 6 millions de kilomètres du Soleil – soit environ un sixième de la distance entre le Soleil et Mercure – mais elle a été presque immédiatement reconstituée par de la poussière interplanétaire flottant autour du système solaire.

Les observations in situ de Parker ont été essentielles à la découverte, car il est difficile d'observer à distance la dynamique de la poussière après un CME. Selon les chercheurs, les observations de Parker peuvent également fournir des informations sur les phénomènes liés aux niveaux inférieurs de la couronne, tels que l'assombrissement coronal provoqué par les régions de faible densité de la couronne, un phénomène qui se produit souvent après des épidémies de CME.


Le 5 septembre 2022, la caméra WISPR (Wide Field Solar Probe) de Parker Solar Probe a observé le vaisseau spatial traversant une éjection de masse coronale géante. Les éjections de masse coronale sont des éruptions géantes de plasma et d’énergie provenant de la couronne solaire qui sont la force motrice de la météorologie spatiale. Source : NASA/Johns Hopkins APL/Laboratoire de recherche navale

Les scientifiques ont observé que l'interaction entre les CME et la poussière se traduisait par une diminution de la luminosité des images prises par la caméra WISPR (Wide Field Imager for Solar Probe) de Parker. En effet, la poussière interplanétaire réfléchit la lumière, amplifiant la luminosité partout où la poussière est présente.

Pour trouver cette diminution de luminosité, l'équipe a dû calculer la luminosité moyenne de l'arrière-plan des images WISPR sur plusieurs orbites similaires, en passant au crible les variations normales de luminosité dues aux lignes solaires et à d'autres changements dans la couronne.

"Parker a fait quatre fois le tour du Soleil à la même distance, ce qui nous permet de bien comparer les données d'une fois à l'autre", a déclaré Sternberg. "En supprimant les changements de luminosité provoqués par le mouvement coronal et d'autres phénomènes, nous avons pu isoler les changements provoqués par l'épuisement de la poussière."

Étant donné que les scientifiques n’ont observé cet effet que lors de l’événement du 5 septembre, Stenborg et son équipe ont estimé que l’épuisement des poussières ne pourrait se produire que dans les CME les plus puissants.

Cependant, l’étude de la physique derrière cette interaction pourrait avoir des implications pour les prévisions météorologiques spatiales. Les scientifiques commencent tout juste à comprendre comment la poussière interplanétaire affecte la forme et la vitesse des CME. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre ces interactions.

Parker a effectué son sixième survol de Vénus et, lors de ses cinq prochaines approches rapprochées, il utilisera la gravité de Vénus pour se rapprocher du soleil. Cela se produit lorsque le Soleil lui-même approche du maximum solaire, la période de la plupart des taches solaires et de l'activité solaire dans le cycle de 11 ans du Soleil. À mesure que l’activité solaire augmente, les scientifiques espèrent avoir l’occasion d’observer davantage de ces phénomènes rares et d’explorer comment ils peuvent affecter notre environnement terrestre et le milieu interplanétaire.