Une nouvelle étude utilisant le télescope solaire Goode à l’observatoire solaire de Big Bear révèle une intense énergie des vagues provenant de taches solaires qui peuvent maintenir des températures allant jusqu’à un million de degrés dans la couronne solaire. Bien que cette découverte fasse progresser notre compréhension du problème de l’échauffement coronal du Soleil, le mystère n’est pas encore entièrement résolu.
avec des données de[{” attribute=””>Big Bear Solar Observatory’s Goode Solar Telescope, researchers discover intense wave energy in the coldest region on the Sun, the sunspot umbra, which is driving puzzling temperatures in the star’s upper atmosphere.
Nearly five thousand kilometers above the Sun’s surface lies a century-old question for solar physicists — how are temperatures in the star’s upper atmosphere, or corona, hundreds of times hotter than temperatures at the Sun’s visible surface?
An international team of scientists has a new answer to the question — commonly referred to as the Sun’s coronal heating problem — with new observational data obtained with the 1.6-meter Goode Solar Telescope (GST) at Big Bear Solar Observatory (BBSO), operated by NJIT’s Center for Solar Terrestrial Research (CSTR).
In a study published recently in the journal Nature Astronomy, researchers have unveiled the discovery of intense wave energy from a relatively cool, dark and strongly magnetized 
Extreme ultra-violet emission by solar coronal plasma at millions of degrees. Credit: Atmospheric Imaging Assembly (AIA) on board NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) spacecraft
Researchers say the finding is the latest key to unraveling a host of related mysteries pertaining to Earth’s nearest star.
“The coronal heating problem is one of the biggest mysteries in solar physics research. It has existed for nearly a century,” said Wenda Cao, BBSO director and NJIT physics professor who is co-author of the study. “With this study, we have fresh answers to this problem, which may be key to untangling many confusing questions in energy transportation and dissipation in the solar atmosphere, as well as the nature of space weather.”
Using GST’s unique imaging capabilities, the team led by Yuan Ding was able to initially capture transverse oscillations in the darkest and coldest region on the Sun, called the sunspot umbra.
Such dark sunspot regions can form as the star’s strong magnetic field suppresses thermal conduction and hinders the energy supply from the hotter interior to the visible surface (or photosphere), where temperatures reach roughly 5,000 degrees
Vidéo présentant des observations haute résolution du mouvement tangentiel des taches solaires. Crédit : NJIT-BBSO, Yuan et al., Astronomie naturelle, 2023
Pour enquêter, l’équipe a mesuré l’activité associée à plusieurs caractéristiques sombres détectées dans les taches solaires actives enregistrées le 14 juillet 2015 par le GST BBSO – y compris le mouvement oscillatoire tangentiel des fibres de plasma dans les ombres des taches solaires où le champ magnétique est plus de 6 000 fois plus grand fort. que sur Terre.
“Les fibres apparaissent comme des structures en forme de cône avec une hauteur typique de 500 à 1 000 km et une largeur d’environ 100 km”, explique Vasyl Yurchyshyn, professeur de recherche NJIT-CSTR en héliophysique et scientifique principal BBSO. “Ils ont deux à trois minutes et ont tendance à réapparaître aux mêmes endroits dans les parties les plus sombres de l’ombre, là où le champ magnétique est le plus fort.”
“Ces fibres dynamiques sombres ont longtemps été observées dans la région du parasol, mais pour la première fois, notre équipe peut détecter des oscillations latérales qui sont des manifestations d’ondes rapides”, a déclaré Cao. “Les ondes transversales continues et omniprésentes dans de fortes fibres magnétiques transportent l’énergie vers le haut à travers de longs canaux magnétiques verticaux et contribuent au réchauffement de la haute atmosphère du Soleil.”
L’anatomie de notre soleil. Crédit : ESA
Grâce à des simulations numériques de ces ondes, l’équipe a estimé que l’énergie transférée pourrait être des milliers de fois plus intense que l’énergie perdue dans le plasma de la région active de la haute atmosphère du Soleil – dissipant l’énergie jusqu’à quatre fois le taux de chauffage. nécessaire pour le soutenir. La température du plasma chaud augmente dans la couronne.
“Diverses ondes ont été observées partout sur le soleil, mais leur énergie est généralement trop faible pour chauffer la couronne”, a déclaré Jurcheshin. “Les ondes rapides détectées dans les taches solaires sont une source d’énergie permanente et efficace qui peut être responsable du réchauffement coronal des taches solaires.”
Pour l’instant, disent les chercheurs, les nouvelles découvertes ont non seulement révolutionné notre vision des taches solaires, mais constituent une autre étape importante dans l’avancement de la compréhension des physiciens des processus de transfert d’énergie et de chauffage de la couronne solaire.
Cependant, des questions sur le problème du chauffage corona demeurent.
“Bien que ce résultat soit un pas en avant pour résoudre le mystère, le flux d’énergie sortant des taches solaires peut simplement être responsable du chauffage des spins enracinés dans les taches solaires”, a déclaré Kao. Pendant ce temps, il existe d’autres régions sans taches solaires associées à l’anneau coronal chaud qui attendent toujours d’être expliquées. Nous espérons que GST/BBSO continuera à fournir les preuves d’observation de la plus haute résolution pour percer davantage les mystères de notre étoile.”
Références : ” Oscillations transversales et sources d’énergie dans les taches solaires hautement magnétisées ” par Ding Yuan, Libo Fu, Wenda Cao, Bajij Koma, Michel Gerets et Juan C. Miao, Song Feng, Xishang Feng, Carlos Quintero Noda, Basilio Ruiz Cobo et Jiangtao Su, le 25 mai 2023, astronomie naturelle.
DOI : 10.1038/s41550-023-01973-3
2023-06-21 05:29:39
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