La sonde Parker Solar Probe révèle de nouvelles infos sur les îles magnétiques

La Parker Solar Probe est une sonde spatiale conçue pour étudier le Soleil de plus près que jamais. Lancée en août 2018, elle a pour mission de s'approcher du Soleil pendant sept ans, en faisant plusieurs passages proches. Lors de sa deuxième rencontre avec le Soleil en avril 2019, la sonde a capturé des images d'une possible île magnétique, une caractéristique importante en physique solaire. Cet article parle des observations faites par l'instrument Wide-field Imager for Solar Probe (WISPR) et de l'analyse de cette île magnétique.

#Qu'est-ce qu'une île magnétique ?

Une île magnétique est une structure qu'on trouve dans l'atmosphère solaire, surtout dans la région appelée la couronne. Ces îles peuvent apparaître comme des zones d'augmentation de densité et peuvent influencer le comportement du Vent Solaire. Les caractéristiques de ces éléments sont principalement définies par leur forme et leur mouvement, ce qui peut donner un aperçu des différentes activités solaires.

#Observations faites par WISPR

Pendant l'épisode du 6 avril 2019, la Parker Solar Probe était à environ 38 rayons solaires du Soleil. WISPR a obtenu des images montrant un anneau elliptique brillant, qui indiquait la présence d'une île magnétique. Elle était marquée par une zone de densité plus faible au centre, ce qui suggère l'influence des champs magnétiques. Grâce aux images, les scientifiques ont suivi le mouvement de l'île et mesuré sa vitesse et ses changements de forme.

#Suivi de l'île magnétique

Les scientifiques ont utilisé deux méthodes pour suivre cette île à travers les images capturées par WISPR. La première méthode reposait sur l'analyse de la trajectoire de l'île en fonction de sa position dans le temps, tandis que la seconde impliquait l'identification manuelle de points spécifiques sur les bords de l'île.

Grâce à ces efforts de suivi, on a découvert que l'île se déplaçait vers l'extérieur du Soleil, probablement dans les flux plus lents du vent solaire. La forme de l'île a évolué d'une forme elliptique à une forme plus circulaire, indiquant des changements alors qu'elle se déplaçait dans le matériel solaire.

#Le rôle de WISPR

WISPR est unique car elle est le seul outil d'imagerie sur la Parker Solar Probe. Elle utilise deux caméras pour capturer des images en lumière blanche des structures solaires et des écoulements, ce qui aide les scientifiques à étudier ces caractéristiques en détail. Avec sa proximité au Soleil, WISPR peut observer des éléments que d'autres instruments pourraient manquer.

#L'importance de la sensibilité de WISPR

La conception de WISPR lui permet de détecter des structures faibles dans l'atmosphère solaire. Lors de la deuxième rencontre, elle a repéré l'île magnétique, qui n'était pas facilement visible dans d'autres images d'autres missions. Cela met en évidence la capacité de WISPR à capturer des éléments mineurs au sein de dynamiques solaires complexes.

#Traitement des données et observations

Les données de WISPR arrivent sous différentes formes traitées, ce qui facilite l'analyse des structures d'intérêt. Les observations de l'île magnétique ont eu lieu du 6 au 7 avril 2019. Les scientifiques ont appliqué différentes techniques de traitement pour améliorer la visibilité de la caractéristique de l'île et éliminer le bruit de fond indésirable.

#Observations initiales

Dans les premières images, WISPR a indiqué un changement de forme du streamer, une structure dans la couronne solaire. Peu après, l'île est apparue comme une caractéristique distincte, montrant un bord extérieur brillant avec une cavité bien visible au centre. L'île a continué d'évoluer pendant son observation, changeant de forme alors qu'elle se déplaçait le long de la structure coronale solaire.

#Méthodes de suivi

Pour mieux comprendre le mouvement de l'île, les scientifiques ont appliqué diverses techniques de suivi.

#Technique de suivi et de réglage

La première méthode consistait à utiliser un modèle connu pour supposer que l'île se déplaçait vers l'extérieur à une vitesse constante. En analysant les images dans le temps, ils pouvaient estimer son parcours. Les données collectées ont fourni des détails sur la position de l'île par rapport à divers instruments observant le Soleil.

#Sélection manuelle de points

La seconde méthode de suivi impliquait d'identifier visuellement des points le long des bords de l'île dans les images. En marquant des points spécifiques, les scientifiques ont suivi comment l'île a évolué tout au long de son parcours. Cette méthode a aidé à confirmer les découvertes de la première technique de suivi.

#Analyse de l'île

Avec les données de suivi, les scientifiques ont analysé en profondeur les dimensions, l'orientation et la cinématique de l'île. Ils se sont concentrés sur la façon dont l'île changeait de forme et ce que ces changements signifiaient pour comprendre les processus solaires.

#Mesures cinématiques

Grâce à l'analyse, la vitesse et l'accélération de l'île ont été déterminées. La vitesse moyenne indiquait que l'île magnétique se déplaçait de façon similaire à d'autres éléments solaires connus, comme des blobs de streamer. Cet aperçu est crucial pour comprendre le comportement du vent solaire.

#Évaluation de la forme et de la taille

Les mesures ont indiqué que la largeur radiale de l'île restait relativement inchangée, tandis que son épaisseur verticale augmentait considérablement au fil du temps. Cette transformation a contribué à rendre l'île plus circulaire alors qu'elle traversait l'atmosphère solaire.

#Interaction avec le streamer

Les observations ont également mis en évidence des interactions entre l'île magnétique et sa structure de streamer environnante. Les Streamers sont des caractéristiques à grande échelle dans la couronne solaire, et leur dynamique peut influencer le vent solaire et d'autres phénomènes solaires.

#Changements de streamer

À mesure que la région autour de l'île changeait, le streamer montrait également de légères modifications de sa forme. Ces interactions pourraient signaler comment les Îles magnétiques affectent les structures de l'atmosphère solaire.

#Observations d'autres instruments

Alors que WISPR a fait des observations détaillées de l'île magnétique, d'autres instruments comme le Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) et le Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) n'ont montré aucune preuve claire de l'île. Cette différence suggère que des facteurs comme la sensibilité et l'angle de vue peuvent grandement influencer ce qui peut être observé.

#Corrélations avec HI1A et COR2A

L'imager HI1A, connu pour sa sensibilité, a capturé une caractéristique de densité dans la zone où l'île devrait se trouver. Cependant, cette caractéristique ne présentait pas les mêmes caractéristiques que celles vues par WISPR. Les différences soulignent l'importance des capacités des instruments et des points de vue dans les observations solaires.

#Discussion

Les résultats des observations de WISPR soulignent la nécessité d'études supplémentaires sur les îles magnétiques solaires. Ils fournissent des informations précieuses sur l'activité solaire et pourraient aider à améliorer notre compréhension des dynamiques du vent solaire.

#Implications pour la physique solaire

Ces observations suggèrent que des caractéristiques comme les îles magnétiques pourraient jouer un rôle dans la façon dont le vent solaire se forme et influence la structure de la couronne. Comprendre leur comportement peut mener à de meilleures prévisions de l'activité solaire et de son impact sur la météo spatiale.

#Conclusion

L'étude de l'île magnétique observée lors de la deuxième rencontre de la Parker Solar Probe avec le Soleil représente un avancement important en physique solaire. Les observations de WISPR révèlent des détails sur la forme, le mouvement et l'interaction de l'île avec l'environnement solaire. De futures études pourraient explorer davantage ces caractéristiques, surtout avec les avancées continues dans la technologie d'observation. L'importance de comprendre les structures solaires ne peut pas être sous-estimée, car elles ont des implications considérables pour la prévision de la météo spatiale et notre compréhension plus large des dynamiques solaires.