Des chercheurs ont capturé la première preuve directe d'ondes Alfvén torsionnelles à petite échelle dans la couronne du Soleil, expliquant potentiellement sa chaleur extrême. Utilisant le télescope solaire Daniel K. Inouye à Hawaï, l'équipe a observé ces ondes magnétiques se tordant à travers l'atmosphère solaire. La découverte, publiée le 24 octobre dans Nature Astronomy, valide des théories remontant aux années 1940.
La couronne du Soleil, son atmosphère externe, atteint des millions de degrés Celsius—bien plus chaude que la surface à environ 5 500 °C—mais le mécanisme à l'origine de cela a intrigué les scientifiques pendant des décennies. Désormais, une étude novatrice menée par le professeur Richard Morton de l'Université de Northumbria a identifié les ondes Alfvén torsionnelles comme un contributeur probable à ce chauffage.
Les ondes Alfvén, vibrations magnétiques dans le plasma prédites pour la première fois en 1942 par le lauréat du Nobel Hannes Alfvén, ont été théoriquement envisagées pour transférer de l'énergie de l'intérieur du Soleil vers sa couronne. Bien que des versions plus grandes de ces ondes aient été observées en lien avec des éruptions solaires, le type torsional plus petit et tordu avait échappé à une détection directe jusqu'à présent. L'équipe de Morton a utilisé le télescope solaire Daniel K. Inouye de la National Science Foundation des États-Unis à Maui, Hawaï, équipé du Cryogenic Near Infrared Spectropolarimeter (Cryo-NIRSP) avancé. Cet instrument leur a permis de suivre des atomes de fer surchauffés dans la couronne, atteignant 1,6 million de degrés Celsius, et de détecter des mouvements de torsion subtils masqués par des oscillations plus marquées.
« Cette découverte met fin à une longue quête de ces ondes qui remonte aux années 1940 », a déclaré Morton. « Nous avons enfin pu observer directement ces mouvements torsionnels tordant les lignes du champ magnétique d'avant en arrière dans la couronne. » Le miroir de quatre mètres du télescope, le plus grand pour les observations solaires, a permis une résolution sans précédent de ces structures fines.
La recherche, une collaboration impliquant des institutions du Royaume-Uni, de la Chine, de la Belgique et des États-Unis, y compris l'Université de Pékin, KU Leuven, Queen Mary University of London, l'Académie chinoise des sciences et le NSF National Solar Observatory, a été publiée dans Nature Astronomy (DOI : 10.1038/s41550-025-02690-9). Elle s'appuie sur les articles antérieurs de Morton de 2025 dans The Astrophysical Journal et ses Letters.
Au-delà de résoudre un mystère solaire, ces résultats pourraient améliorer les prévisions de météo spatiale. Ces ondes pourraient driver le vent solaire, qui affecte les satellites, le GPS et les réseaux électriques sur Terre, et expliquer les inversions magnétiques détectées par la sonde Parker Solar Probe de la NASA. « Cette recherche fournit une validation essentielle pour la gamme de modèles théoriques décrivant comment la turbulence des ondes Alfvén alimente l'atmosphère solaire », a ajouté Morton. Des observations futures avec le télescope Inouye promettent des insights plus profonds sur la dynamique de l'énergie solaire.