Nouvelles perspectives sur la variabilité de la luminosité solaire

La variabilité de l'Irradiance Solaire, c'est en gros les changements dans la quantité de lumière du soleil qui atteint la Terre. Ça peut influencer notre climat et c'est super important pour comprendre la brillance d'autres étoiles similaires au Soleil. D'habitude, les scientifiques examinent l'irradiance solaire du point de vue de la Terre, mais de nouvelles missions spatiales offrent une vue plus large depuis l'extérieur.

Cet article parle d'une méthode qui combine les observations du champ magnétique du Soleil et de sa brillance prises depuis deux vaisseaux spatiaux différents : le Solar Orbiter et le Solar Dynamics Observatory. En comparant les données des deux engins, les chercheurs peuvent mieux voir comment la brillance du Soleil change avec le temps.

#Observations et Instruments

#Solar Orbiter et Solar Dynamics Observatory

Le Solar Orbiter est un vaisseau spatial qui tourne autour du Soleil, lancé en février 2020. Il prend des mesures depuis un angle différent de celui habituel de la Terre. Un de ses outils, le Polarimetric and Helioseismic Imager (SO/PHI), observe le champ magnétique et la brillance du Soleil.

Le Solar Dynamics Observatory (SDO) est un autre vaisseau qui étudie le Soleil depuis l'orbite de la Terre. Il prend des images haute résolution et aide les scientifiques à suivre l'activité solaire et ses effets sur notre planète.

#Importance d’observer sous différents angles

Comprendre la variabilité de l'irradiance solaire sous plusieurs angles aide les chercheurs à comparer le Soleil avec d'autres étoiles. Beaucoup d'étoiles tournent sous des angles différents, ce qui peut affecter leur brillance. En combinant les observations de différents points de vue, les scientifiques peuvent avoir une vue plus complète de ces variations.

#Méthodologie

#Combinaison des données des deux satellites

Pour étudier efficacement la variabilité de l'irradiance solaire, les scientifiques ont utilisé les données du Solar Orbiter et du Solar Dynamics Observatory. Cette nouvelle approche leur permet de voir comment le Soleil apparaît à la fois de l'extérieur de la ligne Terre-Soleil et depuis la Terre.

En utilisant des modèles avancés, les chercheurs entrent les images des deux vaisseaux dans un modèle qui estime l'irradiance totale solaire (TSI) en se basant sur les observations des deux instruments.

#Collecte de données

La période de collecte de données a été constituée de jours spécifiques où les deux vaisseaux prenaient des images du Soleil. Le Solar Orbiter fournissait une série d'images toutes les deux heures, tandis que le Solar Dynamics Observatory fonctionnait à une cadence différente mais fournissait aussi des données précieuses en même temps.

Les chercheurs ont veillé à ce que les données soient compatibles en ajustant pour les différences de temps et autres variables qui pourraient influencer les lectures.

#Activité solaire

#Qu'est-ce qui déclenche la variabilité de l’irradiance solaire ?

L'activité du Soleil est principalement influencée par des forces magnétiques à sa surface. Cette activité magnétique crée des Taches solaires sombres et des régions brillantes appelées Faculae, qui ensemble influencent la quantité de lumière émise par le Soleil.

À mesure que le Soleil tourne, les changements dans ces caractéristiques magnétiques peuvent entraîner des fluctuations dans la brillance solaire. L'équilibre entre les faculae brillantes et les taches solaires sombres détermine l'irradiance solaire globale à tout moment.

#Observation des taches solaires et des faculae

Les taches solaires sont des zones sombres sur la surface du Soleil qui se forment à cause de l'activité magnétique. Elles apparaissent plus froides que les zones environnantes. Les faculae, quant à elles, sont des régions brillantes causées par des champs magnétiques concentrés. On les trouve souvent près des taches solaires.

En examinant à la fois les faculae et les taches solaires, les chercheurs peuvent suivre comment la brillance du Soleil varie avec le temps. Les motifs de ces caractéristiques changent alors que le Soleil tourne et que différents champs magnétiques évoluent.

#Le modèle SATIRE-S

#Vue d'ensemble du modèle

Le modèle SATIRE-S est un outil qui aide les scientifiques à calculer les changements d'irradiance solaire en fonction des caractéristiques observées du Soleil. Il utilise des images du Solar Dynamics Observatory et du Solar Orbiter pour estimer combien d'énergie le Soleil émet.

Le modèle prend en compte les formes et tailles des taches solaires et des faculae, ainsi que leurs niveaux de brillance par rapport aux zones environnantes.

#Fonctionnement du modèle

Le modèle SATIRE-S analyse l'ensemble du disque solaire en créant une carte de l'emplacement des taches solaires et des faculae. Il calcule ensuite la contribution de ces caractéristiques à la brillance totale pour chaque point de vue.

Les résultats du modèle montrent comment l'irradiance solaire varie en fonction des caractéristiques observées et comment elles sont perçues sous différents angles.

#Résultats

#Variabilité de l’irradiance solaire totale

En appliquant le modèle SATIRE-S aux images du Solar Orbiter et du Solar Dynamics Observatory, les chercheurs ont réussi à reconstruire la variabilité de l'irradiance solaire totale. Ça leur a permis de voir les différences dans l'apparence du Soleil depuis les deux endroits.

Les résultats ont montré une bonne correspondance avec les mesures TSI existantes, confirmant ainsi la fiabilité du modèle et des observations.

#Comparaison des observations

Les chercheurs ont aussi comparé les observations des deux vaisseaux pendant des périodes spécifiques. Cette comparaison a mis en évidence comment la brillance du Soleil peut sembler différente selon l'emplacement de l'observateur.

En analysant les régions actives du Soleil observées par les deux vaisseaux, les chercheurs ont pu identifier à quel point la cartographie de ces caractéristiques était cohérente entre les deux angles d'observation.

#Régions actives du Soleil

#Identification des régions actives

Pendant l'étude, les chercheurs se sont concentrés sur cinq régions actives observées à la fois par le Solar Orbiter et le Solar Dynamics Observatory. Ces zones sont cruciales car elles contiennent une activité solaire significative et contribuent de manière notable aux changements de brillance.

#Contributions à l’irradiance solaire

Pour chaque région active, les scientifiques ont examiné les contributions des faculae brillantes et des taches solaires sombres à l'irradiance solaire totale. Cela les a aidés à comprendre comment les caractéristiques solaires affectent la brillance et comment cela diffère selon les points de vue.

Les résultats soulignent l'importance de ces régions actives dans la dynamique de l'activité solaire et leur influence sur le climat de la Terre.

#Conclusion

En résumé, cette étude montre l'importance de combiner des données provenant de plusieurs vaisseaux spatiaux pour mieux comprendre la variabilité de l'irradiance solaire. En examinant le Soleil sous différents angles, les scientifiques peuvent créer une vue plus nuancée de l'activité solaire, ce qui aide finalement à comprendre ses effets sur la Terre et d'autres étoiles.

Les observations en cours du Solar Orbiter fourniront encore plus de données pour des recherches futures, permettant des aperçus plus profonds sur le comportement solaire et ses implications plus larges. Les chercheurs sont encouragés à continuer d'affiner leurs méthodes et leurs modèles pour améliorer la précision et approfondir notre connaissance de notre étoile et de son impact sur l'univers.

Les études futures vont probablement s'appuyer sur ces observations, cherchant à relier l'activité solaire avec le changement climatique et le comportement des autres étoiles grâce à des données et des modèles d'observation améliorés.