Le plasma sulfurique est retenu par des ondes sonores à l’intérieur d’une minuscule ampoule de verre. (Crédit image : Kulakis et al., Physical Review Letters, 2023)

Des physiciens ont créé un mini-soleil avec leur propre simulation de la gravité pour étudier les causes des conditions météorologiques spatiales extrêmes.

Le minuscule soleil, composé de plasma surchauffé à l’intérieur d’une sphère de verre de 1 pouce (3 cm) de large, a créé des ondes sonores qui contenaient le plasma tourbillonnant de la même manière que la gravité agit sur un vrai soleil.

L’étude de ce mini-soleil pourrait aider les scientifiques à prévoir des événements stellaires extrêmes qui pourraient provoquer des pannes de courant et faire tomber Internet. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) et même envoyer des satellites tomber sur Terre (s’ouvrira dans un nouvel onglet)selon une étude publiée le 20 janvier dans Physical Review Letters (s’ouvrira dans un nouvel onglet).

« Les champs sonores agissent comme la gravité, du moins en ce qui concerne la convection du gaz », a déclaré l’auteur principal de l’étude, John Kulakis. (s’ouvrira dans un nouvel onglet)C’est ce qu’a déclaré un physicien de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). (s’ouvrira dans un nouvel onglet). « Utiliser des micro-ondes (s’ouvrira dans un nouvel onglet)En créant du son dans une ampoule sphérique avec du plasma chaud, nous avons obtenu un champ gravitationnel qui est 1000 fois plus fort que la gravité terrestre.

Sur le sujet : Une ancienne tempête solaire a écrasé la Terre dans la mauvaise partie du cycle solaire – et les scientifiques sont inquiets (s’ouvrira dans un nouvel onglet)

Le temps ensoleillé est devenu fou

Le soleil est une boule de plasma géante dont les ions chargés tourbillonnent à sa surface, créant de puissants champs magnétiques. (s’ouvrira dans un nouvel onglet). Parce que les lignes de champ magnétique ne peuvent pas se croiser, parfois ces champs s’entremêlent puis se séparent soudainement, provoquant des éclats de rayonnement appelés éruptions solaires ou d’énormes panaches de matière solaire appelés éjections de masse coronale (CME). Une fois lancés, les CME se déplacent à des millions de kilomètres par heure, balayant les particules chargées du vent solaire, formant un front d’onde combiné géant qui (s’il est dirigé vers la Terre) peut provoquer des tempêtes géomagnétiques.

Les détails exacts de quand et comment ces tempêtes se forment ne sont pas exactement connus. Les tentatives précédentes pour reproduire les conditions au centre du Soleil ont rencontré un succès mitigé, principalement parce que la gravité terrestre a tendance à perturber les effets simulés, les modifiant de manière imprévue.

Pour faire la lumière sur la situation, les physiciens ont attrapé du soufre. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) gaz à l’intérieur d’une sphère de verre avant de la faire exploser avec des micro-ondes pour la transformer en un plasma brûlant à 5 000 degrés Fahrenheit (2 760 degrés Celsius). Les ondes sonores créées par le gaz ionisé en rotation ont agi comme un substitut à la gravité, confinant le mélange brûlant dans des modèles remarquablement similaires aux flux de plasma observés à la surface du Soleil et à ceux prédits par la théorie. (s’ouvrira dans un nouvel onglet). En capturant ces flux sur caméra, les scientifiques espèrent mieux comprendre le fonctionnement fondamental de notre étoile.

Les chercheurs disent que leurs prochaines étapes seront d’étendre l’expérience, leur permettant de refléter plus précisément les conditions sur le Soleil et d’observer le tourbillon de gaz pendant de plus longues périodes.

« Les gens étaient tellement intéressés à essayer de simuler la convection sphérique avec des expériences de laboratoire qu’ils ont en fait fait l’expérience sur la navette spatiale parce qu’ils ne pouvaient pas obtenir un champ de force central suffisamment fort au sol », écrit Seth Putterman, auteur principal de l’étude. . (s’ouvrira dans un nouvel onglet)Ceci est indiqué dans une déclaration d’un professeur de physique à l’Université de Californie à Los Angeles. « Nous avons montré que notre système de sons générés par micro-ondes produisait une gravité si forte que la gravité terrestre n’était pas un facteur. Nous n’avons plus besoin de voler dans l’espace pour mener ces expériences.

L’activité solaire, que les astronomes suivent depuis 1775, augmente et diminue selon un cycle d’environ 11 ans. L’activité solaire a été particulièrement élevée récemment, le nombre de taches solaires ayant presque doublé par rapport aux prévisions de la NOAA. (s’ouvrira dans un nouvel onglet). L’activité accrue a envoyé des vagues de plasma à haute énergie et de rayons X. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) des explosions s’écrasent sur les champs magnétiques de la Terre, abattent des satellites Starlink, démarrent des radios (s’ouvrira dans un nouvel onglet) pannes d’électricité et provoquant des aurores dans le sud, en Pennsylvanie, en Iowa et en Oregon (s’ouvrira dans un nouvel onglet). L’activité solaire devrait culminer en 2025, et d’autres éruptions devraient frapper la Terre dans les années à venir.

La plus grande tempête solaire de l’histoire récente a été l’événement Carrington de 1859, qui a libéré à peu près la même quantité d’énergie que 10 milliards de bombes atomiques de 1 mégatonne. S’écrasant sur la Terre, une puissante pluie de particules solaires a fait frire les systèmes télégraphiques du monde entier et a provoqué l’apparition d’aurores plus brillantes que la lumière d’une pleine lune aussi loin au sud que la mer des Caraïbes.

Les scientifiques avertissent que si un tel événement devait se produire aujourd’hui, il causerait des milliards de dollars de dégâts, provoquerait des pannes de courant massives et mettrait en danger des milliers de vies. Une énorme tempête solaire en 1989 a libéré un panache de gaz d’un milliard de dollars qui a provoqué une panne de courant dans toute la province canadienne du Québec, selon la NASA. (s’ouvrira dans un nouvel onglet).

Mais cela peut même ne pas toucher la surface de ce que notre étoile est capable de nous lancer. Les scientifiques étudient également la cause d’une série de pics soudains et colossaux des niveaux de rayonnement. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) enregistrées dans les cernes des arbres anciens tout au long de l’histoire de la Terre. La théorie principale est que les sursauts pourraient provenir du soleil provoquant des tempêtes solaires 80 fois plus puissantes que l’événement de Carrington, mais les scientifiques n’ont pas encore exclu toute autre source cosmique potentiellement inconnue.

Publié à l’origine sur LiveScience.com (s’ouvrira dans un nouvel onglet)