Des tourbillons minuscules à la surface du Soleil pourraient résoudre un mystère vieux de 60 ans

Ce que révèlent les images

Les images de cette percée montrent la photosphère, la surface visible du Soleil, couverte de motifs semblables à des vortex. Ces tourbillons ressemblent aux turbulences que l'on voit parfois dans les nuages sur Terre ou même au ciel tourbillonnant de La Nuit étoilée de Vincent van Gogh . La différence essentielle : il ne s'agit pas de simples motifs atmosphériques, mais de structures de plasma magnétique qui pourraient avoir des implications profondes pour la compréhension de la production d'énergie du Soleil.

Les vortex ont une taille allant d'environ 20 à près de 200 kilomètres de diamètre . Ils semblent être quasi omniprésents sur la surface solaire, et non des perturbations isolées . Cela suggère que les KHI sont un processus fondamental et permanent sur le Soleil, et non un événement rare.

Pourquoi cette découverte est importante

Première preuve directe de KHI à la surface du Soleil

L'instabilité de Kelvin-Helmholtz est un phénomène de dynamique des fluides qui se produit lorsque deux couches de fluide se cisaillent l'une contre l'autre à des vitesses différentes. Jusqu'à présent, on ne pouvait l'inférer qu'à partir de la théorie et des simulations, jusqu'à ce que les images du DKIST fournissent la première confirmation observationnelle que ce processus agite activement la surface visible du Soleil . Les observations ont été validées par croisement avec des simulations numériques de pointe, confirmant que les prédictions simulées des KHI sur le Soleil correspondent aux données réelles .

Un nouveau mécanisme de transport d'énergie

Les vortex représentent un mécanisme par lequel l'énergie cinétique et magnétique peut passer des mouvements convectifs à grande échelle (les granules) à des échelles beaucoup plus petites, où elle peut être dissipée sous forme de chaleur . Cela est directement lié au mystère du chauffage coronal – l'énigme de savoir pourquoi la couronne est des millions de degrés plus chaude que la photosphère située en dessous. Les KHI pourraient être le chaînon manquant dans la façon dont l'énergie est transférée de la surface du Soleil à son atmosphère.

Un déclencheur potentiel de l'activité solaire explosive

Les vortex pourraient aider à expliquer comment l'énergie s'accumule et déstabilise les lignes de champ magnétique, conduisant à la reconnexion magnétique, aux éruptions solaires et aux éjections de masse coronale . En enchevêtrant et en tordant les lignes de champ magnétique aux limites des granules, les KHI pourraient être un catalyseur jusqu'alors caché des sursauts les plus énergétiques du Soleil . Cela a des implications directes pour la prévision de la météo spatiale.

Validation de la modélisation solaire à haute résolution

L'accord étroit entre les observations du DKIST et les simulations informatiques renforce le cadre théorique utilisé pour modéliser la magnétohydrodynamique solaire. Cela signifie que les scientifiques peuvent désormais faire davantage confiance à leurs modèles pour prédire le comportement solaire .

La suite pour le télescope solaire Inouye

Les images ont été capturées à l'aide de FastCam, un imageur photométrique à haute vitesse, pendant seulement quelques minutes de temps d'observation avant que les nuages ne forcent la fermeture du cache de l'objectif du télescope . Le fait qu'une découverte majeure ait émergé d'une si brève fenêtre d'observation enthousiasme les chercheurs quant à ce que des observations systématiques pourraient révéler. Le DKIST, le télescope solaire le plus puissant du monde, devrait continuer à produire des vues sans précédent du Soleil, offrant de nouvelles perspectives sur la physique complexe de notre étoile la plus proche.