Des images inédites du Soleil livrent des indices sur l’un de ses plus grands mystères
De nouvelles observations de la surface turbulente du Soleil révèlent de minuscules structures en spirale qui pourraient expliquer pourquoi son atmosphère externe est plus chaude de plusieurs millions de degrés que sa surface.
Des astronomes ont obtenu les images les plus détaillées à ce jour de la surface du Soleil. Elles révèlent de minuscules tourbillons et des rubans dorés susceptibles de fournir de précieux indices sur l’une des plus anciennes énigmes de la physique solaire : pourquoi l’atmosphère externe du Soleil, appelée couronne, est-elle tellement plus chaude que sa surface visible ?
Les observations ont été réalisées grâce au télescope solaire Inouye, à Hawaï, considéré comme le télescope solaire le plus puissant au monde. Les chercheurs ont identifié des structures de moins de 20 kilomètres de diamètre dans une région magnétiquement active proche d’une tache solaire, atteignant ainsi la limite maximale de résolution de l’instrument.
Selon les scientifiques ayant participé aux recherches, ces images offrent un aperçu sans précédent des mouvements turbulents du plasma à la surface du Soleil. Publiés dans la revue scientifique Nature, les résultats pourraient aider à expliquer comment l’énergie se propage à travers l’atmosphère solaire avant d’être finalement transformée en chaleur.
Des tourbillons susceptibles de favoriser le transfert d’énergie
Parmi les structures les plus remarquables figurent de minuscules motifs en spirale, considérés comme des signes de ce que l’on appelle les instabilités de Kelvin-Helmholtz. Celles-ci se produisent lorsque deux couches de fluide ou de plasma se déplacent à des vitesses différentes, créant une sorte de cisaillement susceptible de provoquer des perturbations et des tourbillons.
Des instabilités similaires ont déjà été observées dans les océans, les lacs et les nuages terrestres, ainsi que dans l’atmosphère de planètes comme Jupiter et Saturne. Leur découverte apparente sur le Soleil offre aux scientifiques une nouvelle possibilité de comprendre comment l’énergie circule dans son plasma extrêmement chaud et chargé électriquement.
Ces nouvelles images surpassent les précédentes observations du télescope Inouye, qui montraient la surface solaire sous la forme d’une mosaïque de structures granuleuses ayant chacune à peu près la superficie de la France. Ces clichés révélaient des détails d’environ 30 kilomètres de diamètre, tandis que les nouvelles observations font apparaître des structures de moins de 20 kilomètres.
Une explication possible de la chaleur extrême de la couronne solaire
Cette découverte pourrait avoir des implications allant bien au-delà de notre compréhension de la surface du Soleil. Ses puissants champs magnétiques sont à l’origine de phénomènes explosifs tels que les éruptions solaires, les jets de plasma et les éjections de masse coronale, qui peuvent perturber les satellites, les systèmes GPS, les réseaux de communication et les infrastructures électriques sur Terre.
Les scientifiques savent que les champs magnétiques du Soleil sont générés par les mouvements de son plasma brûlant. Les lignes de champ magnétique peuvent se tordre et s’enchevêtrer, emmagasinant d’immenses quantités d’énergie avant de les libérer soudainement. Cependant, les chercheurs ne comprennent pas encore parfaitement comment ces processus s’enclenchent ni comment l’énergie se transmet à des échelles toujours plus petites.
Des images révèlent des structures jusqu’ici inconnues
Les tourbillons récemment observés pourraient fournir une partie de la réponse. En générant des turbulences et en transférant l’énergie à travers des structures toujours plus petites, les instabilités de Kelvin-Helmholtz pourraient contribuer à expliquer comment cette énergie finit par être dissipée sous forme de chaleur, participant ainsi aux températures exceptionnellement élevées de la couronne solaire.
La surface visible du Soleil atteint environ 6 000 °C, tandis que sa couronne peut afficher des températures de plusieurs millions de degrés. Cet écart de température apparemment paradoxal intrigue les astronomes depuis des décennies. Les chercheurs soulignent que de nouvelles observations et simulations seront nécessaires pour déterminer si les instabilités récemment détectées permettent d’expliquer pleinement ce phénomène.
Ces images représentent néanmoins une avancée majeure dans notre capacité à observer la dynamique à petite échelle de l’étoile la plus proche de la Terre. En révélant des structures jusqu’ici invisibles, le télescope solaire Inouye permet aux scientifiques d’étudier plus précisément les processus physiques qui régissent le Soleil et, en définitive, l’environnement spatial de notre planète.
Référence de l'article
Nature. (2026). Ubiquitous Kelvin–Helmholtz instabilities driving plasma mixing on the Sun.