L’Agence spatiale européenne a annoncé que la sonde Solar Orbiter a réalisé la toute première observation par télédétection d’un phénomène de basculement magnétique, c’est-à-dire quand soudainement le champ magnétique se déforme et parfois même s’inverse.

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    Cela s'est passé le 25 mars dernier. Alors que la sonde européenne n'était qu'à un jour d’un passage rapproché de notre étoile, son coronographe Metis prend des images. Comme tout coronographe, il masque l'éclat aveuglant du disque solaire et n'enregistre que la lumière qui provient de tout autour de la surface. On appelle ça la couronne solaire.

    À 20 h 39, heure universelle, Metis image la couronne solaire et révèle une sorte de coude déformé « en forme de S » dans le plasma éjecté. Les particules imagées sont électromagnétiquement chargées et suivent les lignes de champ magnétique du SoleilSoleil. Cette forme particulière témoigne d'une déviation ou même d'une inversion locale du champ magnétique. Jusqu'à présent, ces revirements magnétiques avaient déjà été mesurés à l'aide des sondes Helios, Ulysse ou Parker Solar Probe, mais jamais imagés.

    L'évolution d'un switchback. © Agence spatiale européenne (ESA)

    Accélérer le vent solaire

    Daniele Telloni de l'Institut national d'astrophysiqueastrophysique - observatoire astrophysique de Turin (Italie), et Gary Zank, professeur à l'université de l'Alabama, à Huntsville (États-Unis), ont montré que ces revirements magnétiques se faisaient lorsque des lignes de champ magnétique fermées, qui partent de la surface et y reviennent, se reconnectaient avec des lignes de champ ouvertes, c'est-à-dire qui partent du Soleil et se connectent avec le champ magnétique interplanétaire du Système solaire.

    Comment se forme une bascule solaire ? Du plasma est d'abord éjecté suivant une ligne de champ fermée et se déplace lentement. Ensuite, la ligne de champ se reconnecte avec une autre qui est ouverte, où le plasma se déplace beaucoup plus vite. Cette reconnexion accélère donc le plasma de la ligne fermée, ce qui libère beaucoup d'énergie. © ESA & Nasa/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams and D. Telloni et al. (2022); Zank et al. (2020)
    Comment se forme une bascule solaire ? Du plasma est d'abord éjecté suivant une ligne de champ fermée et se déplace lentement. Ensuite, la ligne de champ se reconnecte avec une autre qui est ouverte, où le plasma se déplace beaucoup plus vite. Cette reconnexion accélère donc le plasma de la ligne fermée, ce qui libère beaucoup d'énergie. © ESA & Nasa/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams and D. Telloni et al. (2022); Zank et al. (2020)
    Comment se reconnectent des lignes de champ magnétique ouvertes et fermées. © Zank et al. (2020)
    Comment se reconnectent des lignes de champ magnétique ouvertes et fermées. © Zank et al. (2020)

    Ce processus devient un accélérateur pour le vent solairevent solaire. En effet, dans les lignes de champ fermées, les particules sont piégées et avancent lentement, tandis que les lignes ouvertes sont des « autoroutes » d'évasion pour le plasma solaire. L’étude de Daniele Telloni et Gary Zank explique que pour la première fois, avec cette image de Solar OrbiterSolar Orbiter, on peut comprendre l'origine de ces inversions du champ magnétique observées depuis les années 1970.

    Image de la bascule capturée par le coronographe Metis de Solar Orbiter. © ESA & Nasa/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams and D. Telloni et al. (2022)
    Image de la bascule capturée par le coronographe Metis de Solar Orbiter. © ESA & Nasa/Solar Orbiter/EUI & Metis Teams and D. Telloni et al. (2022)