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Comprendre les éjections de masse coronale et leur impact

Un aperçu des éjections de masse coronale et leurs effets sur la météo spatiale.

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Table des matières

Les Éjections de masse coronale (EMC) sont de grosses explosions d'énergie venant du Soleil qui voyagent dans l'espace. Elles libèrent de grandes quantités de Plasma et de champs magnétiques. Actuellement, on étudie les EMC principalement à partir d'images du Soleil depuis un ou deux points de vue, ce qui rend difficile d'avoir une vue d'ensemble. Pour bien comprendre comment fonctionnent les EMC et comment elles évoluent en se déplaçant, on a besoin de meilleures données et de plus de types d'observations.

Qu'est-ce que les éjections de masse coronale ?

Les EMC se produisent lorsque le Soleil libère beaucoup d'énergie. Cette énergie peut avoir un impact énorme sur la météo spatiale, ce qui peut affecter les satellites, les réseaux électriques et même les astronautes dans l'espace. Comprendre les EMC est essentiel pour prédire leurs effets sur Terre et au-delà.

Comment on étudie les EMC maintenant

Actuellement, les scientifiques observent les EMC en utilisant deux méthodes principales : la Télédétection et les Mesures in-situ.

Méthodes de télédétection

La télédétection, c'est observer le Soleil et ses activités de loin. Cela implique de prendre des photos du Soleil avec des caméras spéciales capables de voir différents types de lumière. Au fil des ans, plusieurs satellites comme SOHO et STEREO ont fourni des données précieuses. STEREO a été particulièrement important car il nous a permis de voir les EMC sous plusieurs angles pour la première fois.

Cependant, presque toutes ces observations ont été réalisées depuis des positions proches du plan du système solaire, ce qui limite notre compréhension. De nouvelles missions comme le Solar Orbiter aideront, car elles peuvent observer le Soleil sous différents angles, mais il reste encore beaucoup à faire.

Mesures in-situ

Les mesures in-situ impliquent de collecter des données tout en étant dans l'environnement où se produisent les EMC. Cela signifie aller dans l'espace et collecter des données directement à partir du vent solaire et des champs magnétiques. Des missions passées comme Voyager et Pioneer ont collecté beaucoup de données, mais elles ont principalement observé de loin, ce qui fait que les scientifiques ont souvent une vue incomplète de ce qui se passe.

Le besoin de meilleures observations

Bien qu'on ait rassemblé beaucoup d'infos au fil des décennies, la plupart des données proviennent d'un ou deux points, ce qui rend difficile de comprendre les EMC en trois dimensions. Ces lacunes signifient qu'on manque beaucoup d'infos importantes sur comment les EMC changent de forme et de structure et comment elles interagissent avec d'autres phénomènes solaires.

Lacunes dans les observations de télédétection

On peut améliorer notre compréhension des EMC en comblant des lacunes spécifiques dans les observations de télédétection. Par exemple, on a besoin de plus d'images d'angles qui n'ont pas été étudiés en profondeur, comme les pôles du Soleil. En ce moment, beaucoup de satellites ne regardent le Soleil que dans la même direction, ce qui limite ce qu'on peut apprendre.

Une autre lacune est le manque de technologie d'imagerie capable de suivre les EMC après qu'elles aient quitté la surface du Soleil. On a besoin de plus de satellites pour fournir des observations continues afin qu'on puisse étudier les EMC tout au long de leur parcours.

Lacunes dans les mesures in-situ

Pour les mesures in-situ, on a besoin de meilleures techniques pour étudier les EMC en détail. Bien qu'on ait eu des missions avec des données disponibles provenant de la Terre et de Mars, on obtient rarement des infos détaillées de plusieurs vaisseaux spatiaux observant la même EMC. On a besoin de missions qui peuvent étudier de près les EMC pendant qu'elles voyagent dans l'espace, plutôt que de s'appuyer sur de rares situations où plusieurs vaisseaux spatiaux sont alignés.

Des instruments de meilleure qualité fournissant des données plus détaillées permettraient également aux scientifiques d'étudier les EMC plus efficacement. Au cours des trois dernières décennies, la technologie a progressé, et nos méthodes de mesure n'ont pas suivi le rythme.

Solutions proposées

Pour combler ces lacunes, quelques stratégies peuvent être mises en œuvre :

Missions de vaisseaux spatiaux coordonnées

NASA et d'autres agences devraient prioriser l'organisation de plusieurs vaisseaux spatiaux pour observer les EMC simultanément. Cela aiderait à créer une image plus complète de la façon dont les EMC évoluent et interagissent avec leur environnement.

Technologie améliorée

Investir dans de nouvelles technologies capables d'enregistrer des données à des vitesses plus élevées et d'accumuler plus d'infos serait bénéfique. Par exemple, des outils qui mesurent mieux le plasma solaire et les champs magnétiques aideraient à comprendre les EMC.

Observer sous différents angles

On devrait envoyer des vaisseaux spatiaux pour observer le Soleil depuis des positions qui ont été négligées. Cela pourrait inclure des observations depuis les pôles ou d'autres points du système solaire.

Mesures multi-points

Concevoir des missions avec plusieurs vaisseaux spatiaux capables de collecter des données de différents lieux en même temps fournirait des aperçus sur la structure interne des EMC. Cela permettrait de suivre comment les EMC changent en se déplaçant dans l'espace et en interagissant avec d'autres signaux solaires.

Collaboration entre disciplines

Il y a aussi un gros bénéfice à fusionner les connaissances de différents domaines, comme l'héliophysique (l'étude du Soleil) et la science planétaire. En travaillant ensemble, les scientifiques pourraient partager des données et des idées qui mènent à une compréhension plus profonde des EMC et comment elles impactent différents environnements. Inclure des instruments liés au solaire dans des missions planétaires pourrait être une façon concrète d'y parvenir.

Conclusion

Pour vraiment saisir l'impact complet des éjections de masse coronale, on doit combler les lacunes dans nos méthodes d'observation. En poussant pour de nouveaux vaisseaux spatiaux avec des instruments avancés et en s'assurant qu'on observe le Soleil sous plusieurs angles, on peut vraiment améliorer notre compréhension de ces phénomènes puissants.

Les recommandations pour l'avenir incluent de se concentrer sur :

  • Construire un réseau de vaisseaux spatiaux capables d'observer les EMC depuis plusieurs points.
  • Développer de nouvelles technologies pour de meilleures images et mesures.
  • Financer des études permettant de nouveaux points de vue sur le Soleil.
  • Collaborer entre différents domaines scientifiques pour maximiser le retour scientifique des missions.

Ces étapes nous aideront à percer les mystères des EMC et leurs effets sur notre système solaire, surtout ici sur Terre. Que ce soit pour protéger notre technologie ou faire avancer nos connaissances sur l'espace, la quête pour comprendre les EMC reste une mission importante pour notre communauté scientifique.

Source originale

Titre: New Observations Needed to Advance Our Understanding of Coronal Mass Ejections

Résumé: Coronal mass ejections (CMEs) are large eruptions from the Sun that propagate through the heliosphere after launch. Observational studies of these transient phenomena are usually based on 2D images of the Sun, corona, and heliosphere (remote-sensing data), as well as magnetic field, plasma, and particle samples along a 1D spacecraft trajectory (in-situ data). Given the large scales involved and the 3D nature of CMEs, such measurements are generally insufficient to build a comprehensive picture, especially in terms of local variations and overall geometry of the whole structure. This White Paper aims to address this issue by identifying the data sets and observational priorities that are needed to effectively advance our current understanding of the structure and evolution of CMEs, in both the remote-sensing and in-situ regimes. It also provides an outlook of possible missions and instruments that may yield significant improvements into the subject.

Auteurs: Erika Palmerio, Benjamin J. Lynch, Christina O. Lee, Lan K. Jian, Teresa Nieves-Chinchilla, Emma E. Davies, Brian E. Wood, Noé Lugaz, Réka M. Winslow, Tibor Török, Nada Al-Haddad, Florian Regnault, Meng Jin, Camilla Scolini, Fernando Carcaboso, Charles J. Farrugia, Vincent E. Ledvina, Cooper Downs, Christina Kay, Sanchita Pal, Tarik M. Salman, Robert C. Allen

Dernière mise à jour: 2023-09-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.05480

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.05480

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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