La sonde solaire Parker de la NASA devient le premier vaisseau spatial à « toucher » le soleil
Soixante ans après que la NASA a fixé l’objectif et trois ans après le lancement de sa sonde solaire Parker, le vaisseau spatial est devenu le premier à « toucher le soleil ». La sonde solaire Parker a survolé avec succès la couronne solaire, ou haute atmosphère, pour échantillonner les particules et les champs magnétiques de notre étoile.
« Parker Solar Probe » toucher le Soleil « est un moment monumental pour la science solaire et un exploit vraiment remarquable », a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction des missions scientifiques de la NASA, dans un communiqué.
« Non seulement cette étape nous fournit des informations plus approfondies sur l’évolution de notre Soleil et (ses) impacts sur notre système solaire, mais tout ce que nous apprenons sur notre propre étoile nous en apprend également plus sur les étoiles dans le reste de l’univers. »
L’annonce a été faite mardi lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans, et les recherches sur le jalon solaire ont été publiées dans les Physical Review Letters.
Le Parker Solar Probe a été lancé en 2018 et a commencé à tourner de plus en plus près du soleil. Les scientifiques, y compris l’astrophysicien homonyme du vaisseau spatial Eugene Parker, veulent répondre à des questions fondamentales sur le vent solaire qui sort du soleil, projetant des particules énergétiques à travers le système solaire.
La couronne solaire est beaucoup plus chaude que la surface réelle de l’étoile, et le vaisseau spatial pourrait expliquer pourquoi. La couronne est d’un million de degrés Kelvin (1 800 000 degrés Fahrenheit) à son point le plus chaud, tandis que la surface est d’environ 6 000 Kelvin (10 340 degrés Fahrenheit).
Le vaisseau spatial a déjà révélé des découvertes surprenantes sur le soleil, notamment la découverte en 2019 de structures magnétiques en zigzag dans le vent solaire appelées lacets.
Maintenant, grâce à la dernière approche rapprochée de Parker du soleil, le vaisseau spatial a aidé les scientifiques à déterminer que ces lacets provenaient de la surface solaire.
Avant que la mission de Parker Solar Probe ne soit terminée, il aura effectué 21 approches rapprochées du soleil en sept ans. La sonde orbitera à moins de 3,9 millions de kilomètres de la surface du soleil en 2024, plus près de l’étoile que Mercure, la planète la plus proche du soleil.
Bien que cela semble loin, les chercheurs assimilent cela à la sonde située sur la ligne de quatre mètres d’un terrain de football et le soleil étant la zone de but.
Au plus près du soleil, les écrans solaires en composite de carbone de 4½ pouces d’épaisseur devront résister à des températures proches de 2 500 degrés Fahrenheit. Cependant, l’intérieur du vaisseau spatial et ses instruments resteront à une température ambiante confortable.
« En volant si près du Soleil, Parker Solar Probe détecte maintenant les conditions dans la couche dominée magnétiquement de l’atmosphère solaire – la couronne – que nous n’avions jamais pu auparavant », a déclaré Nour Raouafi, scientifique du projet Parker au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland, dans un communiqué.
« Nous voyons des preuves d’être dans la couronne dans les données de champ magnétique, les données de vent solaire et visuellement dans les images. Nous pouvons réellement voir le vaisseau spatial voler à travers des structures coronales qui peuvent être observées pendant une éclipse solaire totale. »
SE RAPPROCHER D’UNE STAR
En avril, l’équipe Parker a réalisé que leur vaisseau spatial avait franchi la frontière et était entré pour la première fois dans l’atmosphère solaire.
Cela s’est produit lorsque le vaisseau spatial a effectué son huitième survol du soleil et a enregistré des conditions magnétiques et particulaires spécifiques à une limite où l’atmosphère solaire massive du soleil se termine et où le vent solaire commence – à 8,1 millions de miles au-dessus de la surface du soleil.
« Nous nous attendions à ce que, tôt ou tard, nous rencontrions la couronne pendant au moins une courte durée », a déclaré Justin Kasper, auteur principal de l’étude, professeur à l’Université du Michigan et directeur adjoint de la technologie chez BWX Technologies, Inc. en une déclaration. « C’est très excitant que nous l’ayons déjà atteint. »
Parker est entré et sorti de la couronne plusieurs fois au cours de quelques heures lors du survol d’avril, ce qui a aidé les chercheurs à comprendre que la limite, appelée surface critique d’Alfvén, n’est pas un cercle lisse autour du soleil. Au lieu de cela, il a des pointes et des vallées. Comprendre la présence de ces caractéristiques pourrait permettre aux scientifiques de les associer à l’activité solaire de la surface du soleil.
Pendant le survol, Parker a fait une autre rencontre intrigante alors qu’il passait à 6,5 millions de milles de la surface du soleil. Il a traversé une caractéristique appelée pseudostreamer, une grande structure s’élevant au-dessus de la surface du soleil qui a été observée depuis la Terre lors des éclipses solaires.
Lorsque le vaisseau spatial a survolé le pseudostreamer, les choses étaient calmes, comme dans l’œil d’une tempête. En règle générale, Parker est bombardé de particules lorsqu’il vole à travers le vent solaire. Dans ce cas, les particules se sont déplacées plus lentement et les lacets en zigzag ont diminué.
Le vaisseau spatial survolera probablement à nouveau la couronne en janvier lors de son prochain survol.
« Je suis ravi de voir ce que Parker trouve alors qu’il traverse à plusieurs reprises la couronne dans les années à venir », a déclaré Nicola Fox, directeur de division pour la division héliophysique de la NASA, dans un communiqué. « Les opportunités de nouvelles découvertes sont illimitées. »
Parker sera probablement au bon endroit au bon moment lors des futurs survols, car le cycle de 11 ans du soleil se réchauffera avec l’activité au cours des prochaines années. Tous les 11 ans, le soleil achève un cycle solaire d’activité calme et orageuse et en commence un nouveau.
Il est important de comprendre le cycle solaire car la météo spatiale causée par le soleil – des éruptions telles que des éruptions solaires et des événements d’éjection de masse coronale – peut avoir un impact sur le réseau électrique, les satellites, le GPS, les compagnies aériennes, les fusées et les astronautes dans l’espace.
Le plus récent cycle solaire, qui a commencé en décembre 2019, devrait culminer en juillet 2025, ce qui signifie une augmentation de l’activité solaire.
Cela signifie que le bord extérieur de la couronne solaire s’étendra et que Parker passera probablement plus de temps à voler à travers la mystérieuse atmosphère extérieure du soleil.
« C’est une région très importante dans laquelle entrer parce que nous pensons que toutes sortes de physique s’activent potentiellement », a déclaré Kasper. « Et maintenant, nous entrons dans cette région et espérons commencer à voir certains de ces physiques et comportements. »