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À la découverte de l'atmosphère solaire
Extraordinaire source d'énergie, le Soleil peut aussi parfois éjecter des particules qui perturbent nos satellites. Certains phénomènes qui secouent notre étoile nous sont inaccessibles : pour mieux les comprendre, la simulation numériquesimulation numérique est un outil précieux pour confirmer ou infirmer les observations. Et faire progresser nos connaissances sur l'astre du jour.
Le Soleil en boîte : simulations et supercalculateurs
En physique solaire, comme dans tous les autres domaines de l'astrophysiqueastrophysique, il est nécessaire de recourir à de véritables « expériences numériques ». Cette démarche scientifique vise à utiliser des méthodes de calcul numérique pour reproduire virtuellement, via des ordinateursordinateurs, les événements qui se déroulent ici et là dans notre universunivers.
Les granules à la surface solaire
Lorsque l'on s'intéresse à la surface solaire (appelée la photosphèrephotosphère), la première chose observée est une quantité de petits « granules » qui apparaissent et disparaissent continûment. Chacun de ces granules a une duréedurée de vie de l'ordre de cinq minutes.
Champ magnétique intense et taches solaires
Les taches solairestaches solaires sont les manifestations les plus connues des aspects transitoires du Soleil. Déjà observées en Chine au Ier siècle avant J.-C., GaliléeGalilée les utilisa comme arguments pour réfuter le dogme aristotélicien de l'immuabilité des cieux et montrer que le Soleil, comme la Terre, n'était pas une sphère parfaite et immanente.
L'émergence des taches solaires
Les taches solaires ne se forment pas en un jour. Elles sont le résultat d'un processus dit d'émergenceémergence de champ magnétiquechamp magnétique, qui se déroule pendant plusieurs jours.
Les tubes magnétiques à l’intérieur du Soleil
Les simulations précédentes s'intéressaient à l'apparition et à la formation des taches juste quelques milliers de kilomètres au-dessous et au-dessus de la surface solaire.
Les taches solaires sont donc des régions qui concentrent une quantité très importante d'énergie (jusqu'à plus de 1026 joulesjoules, soit près d'un milliard de fois celle de la bombe thermonucléaire la plus puissante ayant explosé sur Terre).
Éruptions et éjections de masse coronale
Les éruptions sont les phénomènes les plus violents qui ont lieu dans le Système solaireSystème solaire. En quelques dizaines de minutes, près d'un milliard de tonnes de matièrematière solaire sont expulsées dans l'espace interplanétaire à une vitessevitesse de l'ordre de 1.000 kilomètres par seconde. Cela correspond plus ou moins à pouvoir déplacer en une seconde l'ensemble de l'humanité, de Lille à Marseille.
Les éruptions solaires à la chaîne
La simulation numérique peut servir non seulement à étudier un problème scientifique de fond, mais aussi à tenter de recréer un événement particulier ayant eu lieu.
Aller plus loin : chromosphère et particules énergétiques
Ces simulations ne sont que quelques exemples parmi d'autres des travaux actuellement réalisés en physique solaire. Ces exemples ne sont en aucun cas exhaustifs de cette discipline.
