Le secret de ce qui provoque de puissantes éruptions solaires est dans la paume de votre main.

Les astronomes ont découvert que l’un des effets magnétiques les plus importants sur le Soleil est celui-là même qui attache la coque magnétique de votre téléphone portable. Mais sur le Soleil, le résultat est bien plus spectaculaire : les champs magnétiques torsadés transportant des flux de plasma chaud et chargé s’entremêlent, puis se brisent et se réorganisent rapidement. Cette soi-disant reconnexion magnétique rapide libère une énorme quantité d’énergie, et la Terre est souvent soumise à des éruptions, des explosions de plasma et des tempêtes géomagnétiques.

Mais exactement pourquoi la reconnexion rapide se produit et pourquoi elle libère de l’énergie à un rythme constant et prévisible est un mystère depuis 60 ans. Maintenant, les observations faites par la mission magnétosphérique multi-échelles (MMS) de la NASA, qui se compose de quatre petits engins spatiaux volant autour de la Terre en forme de pyramide, ont peut-être fourni la réponse.

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Le soleil, dont la température de surface est de 5778 kelvins (9940 degrés Fahrenheit ou 5500 degrés Celsius), est si chaud que le gaz s’y ionise, c’est-à-dire que les atomes perdent leurs électrons et que le gaz devient une mer d’ions chargés électriquement. et des électrons libres, que nous appelons plasma. Le plasma est assez diffus, donc les ions se touchent rarement, alors ils disent que le plasma est sans collision, et les ions et électrons à l’intérieur se déplacent en groupe, et non le long de trajectoires séparées, se heurtant les uns aux autres.

Les physiciens solaires dirigés par Yi Xin Liu du Dartmouth College dans le New Hampshire ont utilisé les données MMS pour enfin montrer ce qui se passe lors d’une reconnexion rapide. Lors d’un tel événement, les ions et les électrons se séparent et commencent à se déplacer perpendiculairement aux lignes de champ magnétique solaire, créant un vide énergétique instable en raison de l’interaction des champs électriques et magnétiques.

C’est ce qu’on appelle l’effet Hall, qui est couramment utilisé ici sur Terre dans tout, des serrures et capteurs magnétiques aux expériences de fusion nucléaire.

Le 28 octobre 2021, le Solar Dynamics Observatory de la NASA a observé une éruption solaire brillante (visible en bas au centre de l’image). (Crédit image : NASA/GSFC/SDO)

Le vide énergétique ne dure pas longtemps : les champs magnétiques environnants se réorganisent en quelques minutes, le vide se contracte et explose. L’implosion convertit l’énergie magnétique en grandes quantités de chaleur et d’énergie cinétique, qui sont éjectées à un taux constant prévisible. C’est cette énergie que nous observons lorsqu’une éruption solaire se produit et que des particules chargées sont éjectées dans l’espace.

Les résultats auront des implications importantes pour notre compréhension des événements de reconnexion magnétique dans le système solaire, affirment les chercheurs.

« Si nous pouvons comprendre comment fonctionne la reconnexion magnétique, nous pouvons mieux prédire les événements qui pourraient affecter la Terre, tels que les tempêtes géomagnétiques et les éruptions solaires », a déclaré Barbara Giles, scientifique MMS au Goddard Space Flight Center de la NASA dans le Maryland. déclaration. « Et si nous pouvons comprendre comment la reconnexion est déclenchée, cela aidera également la recherche énergétique car les chercheurs peuvent mieux contrôler les champs magnétiques dans les dispositifs de fusion. »

Les résultats sont décrits dans un article publié jeudi 28 avril dans la revue Nature Communications Physics.

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