Des chercheurs de l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï ont résolu le mystère de la formation si rapide de la pluie solaire pendant les éruptions solaires. Leur travail révèle que les changements dans les abondances élémentaires, comme le fer, permettent un refroidissement rapide du plasma dans la couronne du Soleil. Cette avancée pourrait améliorer les prévisions des impacts du temps spatial sur la Terre.
La pluie solaire, composée de gouttelettes de plasma plus froides et plus lourdes, se produit dans la couronne du Soleil — la couche externe de plasma intensément chaud — où ces gouttelettes se condensent haut au-dessus de la surface et retombent. Pendant des années, les scientifiques se sont interrogés sur la façon dont ce phénomène se forme rapidement pendant les éruptions solaires, car les modèles antérieurs prédisaient que le chauffage et le refroidissement nécessaires prendraient des heures ou des jours, pas des minutes.
Luke Benavitz, étudiant de première année de doctorat à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï (IfA), avec l'astronome de l'IfA Jeffrey Reep et ses collègues Lucas A. Tarr et Andy S.H. To, ont comblé cette lacune dans leur étude publiée dans l'Astrophysical Journal en 2025. Intitulée 'Spatiotemporal Low First Ionization Potential Abundance: A Catalyst for Coronal Condensation', l'article (volume 992, numéro 1, article 4 ; DOI : 10.3847/1538-4357/ae019d) montre que les abondances élémentaires variables dans le temps expliquent la formation rapide.
« Actuellement, les modèles supposent que la distribution des divers éléments dans la couronne est constante dans l'espace et le temps, ce qui n'est clairement pas le cas », a déclaré Benavitz. « C'est excitant de voir que lorsque nous permettons à des éléments comme le fer de changer avec le temps, les modèles correspondent enfin à ce que nous observons réellement sur le Soleil. Cela rend la physique vivante d'une manière qui semble réelle. »
Cette découverte renverse des hypothèses de plusieurs décennies sur une composition atmosphérique constante, incitant à une réévaluation des processus de chauffage solaire. « Cette découverte est importante car elle nous aide à comprendre comment le Soleil fonctionne vraiment », a expliqué Reep. « Nous ne pouvons pas voir directement le processus de chauffage, nous utilisons donc le refroidissement comme indicateur. Mais si nos modèles n'ont pas traité correctement les abondances, le temps de refroidissement a probablement été surestimé. Nous pourrions devoir revenir à la case départ pour le chauffage coronal, il y a donc beaucoup de travail nouveau et excitant à faire. »
Ces résultats fournissent de meilleurs outils pour simuler les éruptions solaires, améliorant potentiellement les prévisions d'événements de temps spatial qui affectent la technologie et les communications terrestres.