Quatre instruments pour percer certains mystères du Soleil

La sonde Parker qui doit s’envoler samedi des Etats-Unis pour explorer l’atmosphère de notre étoile, embarque à son bord de quoi résoudre certaines veilles énigmes et pourquoi pas faire des découvertes insoupçonnées.

La sonde de la NASA, baptisée Parker Solar Probe, de la taille d’une petite voiture, embarque quatre suites instrumentales, chacune étant composée de plusieurs appareils fournis par des équipes de différents pays. Ces outils seront protégés de la chaleur extrême par le bouclier en composite carbone de la sonde.

– Champ magnétique –

FIELDS mesurera in situ, c’est à dire localement, le champ magnétique et le champ électrique pour tenter de répondre à « la grosse question »: « qu’est-ce qui chauffe la couronne solaire? », explique à l’AFP Thierry Dudok de Wit chercheur CNRS à Orléans, responsable du magnétomètre de FIELDS.

Cette couronne, la couche la plus externe de l’atmosphère solaire, qui s’étend jusqu’à plusieurs millions de kilomètres de l’étoile, dépasse le million de degrés alors que la surface du soleil atteint « seulement » 6.000 °C. Un défi aux lois de la nature qui voudraient que, plus on s’éloigne de la source de chaleur, plus la température baisse.

Selon une hypothèse, les températures extrêmes résulteraient de l’influence d’ondes électromagnétiques, à la manière d’une plaque à induction chauffant une casserole, explique le CNRS dans un article. Une hypothèse qu’il n’est possible de vérifier qu’en se rendant sur place, ce qui n’a encore jamais été tenté.

– Vent solaire –

SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation) aura pour mission de percer le mystère du vent solaire, le flux constant de particules ionisées qui se déplacent à plus de 500 kilomètres par seconde.

« Les physiciens ignorent pourquoi le Soleil exhale le vent solaire et est subitement pris de violentes quintes de toux », note le CNRS.

En observant les ions et les électrons qui composent l’atmosphère du Soleil et le vent solaire, les scientifiques devraient pouvoir définir la température, la vitesse et la densité de ces violents flux.

« Cela pourrait nous aider à mieux prédire quand une tempête solaire pourrait frapper la Terre », explique Justin Kasper de l’Université du Michigan, responsable de SWEAP.

Les scientifiques craignent qu’une grave tempête solaire puisse affecter le réseau électrique pendant des mois voire des années dans certaines parties de la planète.

– Accélération des particules –

ISOIS (Integrated Science Investigation of the Sun) va se concentrer sur les ions lourds, particules de plus haute énergie.

« Ce sont des particules très énergétiques, qui se dirigent vers la Terre à des vitesses phénoménales, proches de la vitesse de la lumière. Elles peuvent atteindre la Terre en 30 à 60 minutes », explique Thierry Dudok de Wit.

« Le jour où l’on voudra aller sur Mars, il faudra pouvoir prédire ces éruptions de particules car elles peuvent avoir des effets mortels », ajoute-t-il.

Les scientifiques savent que les particules proviennent de la couronne solaire mais le processus d’accélération reste un mystère. Ces observations in situ « devraient nous fournir de nouveaux indices sur le processus », explique Ed Stone du Caltech, de l’Institut de technologie de Californie.

– Gros plan –

WISPR (Wide-Field Imager for Parker Solar Probe) est une caméra, de la taille d’une boîte à chaussures, qui observera le Soleil. Les astrophysiciens espèrent capter les éjections de masse coronale (des particules ionisées projetées à grande vitesse), les flux et reflux de matières, les fluctuations de toutes sortes.

Jamais une caméra n’aura filmé notre étoile d’aussi près (à peine plus de 6 millions de kilomètres pour les passages les plus proches, sachant que la distance entre la Terre et le Soleil est de l’ordre de 150 millions de km).

Une promesse d’images magnifiques pour les profanes et instructives pour les scientifiques.

La sonde Parker fera « la première visite de l’humanité à une étoile », note la NASA. « Nous avons une idée de ce qui nous allons trouver mais les résultats les plus importants pourraient bien provenir d’observations totalement inattendues », relève Mark Wiedenbeck du Jet Propulsion Laboratory aux Etats-unis.