Éruptions de filament : Infos du Soleil

Les éruptions de filament sont de grandes structures de gaz sur le Soleil qui peuvent exploser et envoyer du matériel dans l'espace, connues sous le nom de projections de masse coronale (PMC). Ces éruptions sont similaires aux événements puissants qui se produisent dans d'autres étoiles. Cependant, trouver des éruptions de filament et des PMC sur des étoiles éloignées de notre système solaire n'est pas facile. Cette discussion se concentre sur six éruptions de filament spécifiques observées sur le Soleil qui ont provoqué un assombrissement noticeable de certaines parties du Disque Solaire.

#Qu'est-ce que les éruptions de filament ?

Les filaments sont des brins de gaz froid qui flottent dans l'atmosphère du Soleil. Quand ils explosent, ils peuvent affecter de grandes zones du disque solaire et même créer d'énormes rafales d'énergie qui projettent des particules dans l'espace. Pendant ces éruptions, le matériel du filament peut bloquer une partie de la lumière du soleil, entraînant un assombrissement observable.

Dans nos observations, nous avons examiné comment ces éruptions provoquaient un assombrissement dans un type spécifique de lumière du Soleil, notamment dans la ligne Heii 304. Ces éruptions ont commencé avec de petits filaments dans des zones d'activité solaire élevée et se sont élargies de façon spectaculaire, bloquant la lumière de grandes zones du disque solaire.

#Observations de l'assombrissement

Nous avons suivi six cas d'éruptions de filament et analysé combien de lumière elles bloquaient et pendant combien de temps. L'assombrissement maximum que nous avons constaté était d'environ 6,2 %, ce qui correspond à une zone d'environ 5,6 % du disque solaire. D'autres éruptions ont causé un assombrissement plus petit, généralement entre 1 % et 3 %, et ont affecté des zones d'environ 3 % à 4 % du disque.

La durée de ces assombrissements variait d'environ 0,4 heures à 7,0 heures. Nous avons également remarqué une relation positive entre la quantité d'assombrissement et la zone couverte par l'assombrissement. Cette observation pourrait aider à comprendre la taille des éruptions de filament dans d'autres étoiles.

#Impact des projections de masse coronale

Les projections de masse coronale sont des événements solaires significatifs qui peuvent modifier les conditions dans l'espace. Elles peuvent influencer le champ magnétique de la Terre et son atmosphère, entraînant des effets que nous pouvons percevoir comme de la météo spatiale. D'autres étoiles produisent également des PMC liées à leur activité magnétique, ce qui peut affecter les planètes voisines et leur capacité à soutenir la vie.

Sur notre Soleil, nous utilisons souvent des instruments capables de voir la lumière de différentes manières pour observer les PMC. Une méthode courante consiste à utiliser des coronagraphes à lumière blanche pour bloquer la lumière brillante du Soleil et se concentrer sur les parties plus sombres associées aux PMC. Détecter ces phénomènes dans d'autres étoiles est difficile car elles sont éloignées, ce qui complique la vision de leurs détails.

#Observations précédentes des PMC

Les scientifiques ont beaucoup appris sur les PMC solaires grâce à de nombreuses observations effectuées au fil des ans. Ces informations fournissent un contexte utile pour étudier les PMC potentielles sur des étoiles lointaines. Les observations de ces étoiles lointaines se font généralement par l'intermédiaire de la lumière intégrée spatialement dans les bandes de rayons X ou ultraviolets (UV).

Utiliser les données « soleil comme étoile » permet aux scientifiques d'examiner le Soleil entier comme une entité unique. Cette méthode a aidé à identifier des indicateurs de PMC puisque les observations « soleil comme étoile » fournissent des informations précieuses sur l'activité solaire.

#Instruments utilisés pour l'observation

Pour étudier les éruptions de filament, nous avons utilisé des images de l'Atmospheric Imaging Assembly (AIA) sur le Solar Dynamics Observatory (SDO). L'AIA capture le Soleil dans différentes bandes de longueur d'onde, ce qui nous permet de voir des températures variées du matériel solaire. La bande de longueur d'onde spécifique sur laquelle nous nous sommes concentrés, connue sous le nom de Heii 304, est idéale pour observer le matériel de filament ou de proéminence froid.

Nous avons également utilisé des données spectroscopiques de l'Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE) sur le SDO et d'un autre instrument à bord du satellite GOES-R. Cette combinaison d'observations d'imagerie et de spectroscopie a fourni une vue d'ensemble complète de l'activité solaire associée aux éruptions de filament.

#Identification des régions obscurcies

Pour trouver les zones bloquées par le matériel de filament, nous avons analysé une série d'images AIA 304. Nous avons d'abord établi une base pour voir à quoi ressemble normalement le Soleil en prenant une moyenne des images capturées pendant des périodes calmes avant toute éruption. Cette moyenne nous a permis de définir un seuil pour identifier les zones plus sombres indiquant une obscuration due au matériel de filament.

Pour chaque éruption, nous avons défini des régions d'intérêt (ROI) où nous nous attendions à ce que l'assombrissement se produise. En surveillant l'intensité lumineuse au fil du temps, nous avons pu mesurer combien de zones étaient affectées par les éruptions et à quel point l'assombrissement correspondant était profond.

#Observations des zones d'assombrissement

Nous avons évalué les zones obscurcies pendant les éruptions de filament et comment elles ont évolué au fil du temps. Pour certains événements, une partie significative du disque solaire était couverte par le matériel de filament, tandis que dans d'autres, le matériel n'obscurcissait que partiellement les régions de flare sous-jacentes.

Au total, nous avons identifié la zone d'assombrissement maximale pour chaque cas, mettant en évidence les variations selon l'éruption spécifique. Le cas 6 a montré la plus grande zone d'assombrissement, couvrant 5,6 % du disque solaire. D'autres cas avaient des zones d'assombrissement maximales allant de 3 % à 4 %.

#Évolution temporelle des signatures d'assombrissement

Nous avons tracé les changements temporels des zones affectées par l'assombrissement pendant les éruptions de filament. La période pré-éruption était marquée pour montrer quand aucune activité significative n'était observée, suivie d'une augmentation marquée de la zone obscurcie à mesure que le filament s'élargissait.

Chaque Éruption de filament a montré un modèle spécifique de réduction de l'intensité lumineuse suivi d'une phase de récupération. La durée de l'assombrissement variait parmi les six cas, certains durant plus longtemps que d'autres. Les relations entre les profondeurs d'assombrissement et les durées pour chaque cas ont été soigneusement enregistrées.

#Analyse des profondeurs d'assombrissement

La profondeur d'assombrissement est un moyen de quantifier combien de lumière diminue par rapport au niveau normal avant l'éruption. Nos observations ont révélé que les filaments peuvent bloquer une quantité substantielle de lumière solaire. La profondeur d'assombrissement maximale enregistrée était de 6,2 %, tandis que d'autres cas présentaient des réductions beaucoup plus petites.

La relation entre la profondeur de l'assombrissement et la zone affectée montrait des tendances intéressantes. Bien qu'il y ait eu des variations, une corrélation générale a été établie, suggérant que des assombrissements plus profonds englobent souvent des zones plus grandes. Cette tendance pourrait être précieuse pour comprendre les éruptions de filament dans d'autres étoiles, surtout si des signatures d'assombrissement similaires peuvent être observées.

#Implications pour les études stellaires

Comprendre comment les éruptions de filament affectent le Soleil peut donner des aperçus sur d'autres étoiles et leurs activités. Cette recherche sur les observations « soleil comme étoile » permet aux scientifiques de chercher des événements d'assombrissement similaires dans des étoiles lointaines. Si ces étoiles affichent des assombrissements obscurcissants, cela peut aider les chercheurs à en apprendre davantage sur leurs activités de filament.

En reconnaissant des modèles dans les corrélations entre la zone d'assombrissement et la profondeur, les scientifiques pourraient développer des méthodes pour estimer les tailles des filaments en éruption en fonction des assombrissements observés. Cela pourrait conduire à de meilleures prévisions sur la façon dont de telles éruptions pourraient affecter les atmosphères des exoplanètes orbitant ces étoiles.

#Résumé des conclusions

Cette étude a révélé que six éruptions de filament sur le Soleil ont causé un assombrissement détectable dans les observations « soleil comme étoile ». Ces éruptions provenaient de petits filaments dans des régions actives, s'élargissant pour obscurcir des zones significatives du disque solaire.

La plus grande zone d'assombrissement maximale notée était de 5,6 %, avec des profondeurs d'assombrissement maximales allant d'environ 1 % à 6 %. Nous avons trouvé une corrélation positive entre la profondeur d'assombrissement et la zone. De telles relations pourraient aider à estimer les tailles des éruptions de filament dans d'autres étoiles, fournissant un outil précieux pour les observations stellaires.

#Conclusion

Les éruptions de filament sont des phénomènes fascinants sur le Soleil qui peuvent affecter profondément l'activité solaire et l'environnement spatial. Alors que nous continuons à étudier ces éruptions, nous acquérons des aperçus non seulement de notre système solaire mais aussi des mécanismes de étoiles lointaines. La capacité à observer l'assombrissement causé par les éruptions de filament peut aider à comprendre les impacts potentiels de l'activité stellaire sur les exoplanètes et peut même offrir des moyens d'évaluer l'habitabilité de ces mondes lointains.