Activité solaire (III)

1989/06/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Le type d'activité du Soleil qui influence le plus la Terre sont les éruptions. C'est ainsi, par exemple, que s'est développé le 6 mars dernier, en relation avec de grands brins qui pouvaient être vus sur la surface du soleil. Quelques minutes plus tard, et jusqu'à ce que la situation s'est rétablie, la plupart des communications radio n'ont pas pu être réalisées. Nous verrons plus loin la raison exacte de ce phénomène, mais nous devrons d'abord faire une brève analyse des éruptions.

Comme mentionné dans les articles précédents, le champ magnétique solaire évolue localement. Bien qu'il ne soit pas facile, et en raison du mouvement de la matière, parfois les lignes magnétiques s'entassent en formant des tubes. Dans cette situation, en raison des forces entre elles, certaines se déforment en montant à la surface du soleil en créant une structure en forme d'anneau (voir figure 1). La haute intensité du champ magnétique arrête les courants de convection des bases de la structure, créant des points noirs dans les deux régions où le tube coupe la surface. Par conséquent, les polarités des éléments de la paire de noircissons créés sont contraires. Cette particularité que nous n'avons pas mentionnée jusqu'ici a son importance.

Le phénomène était connu grâce aux mesures réalisées par des magnétomètres situés sur Terre. En outre, il arrive ce qui suit: Si la direction de la polarité positive et négative des paires de bronzage d'un des deux hémisphères solaires est d'est en ouest, l'autre se produit à l'envers et, de plus, la direction de chaque hémisphère varie en un cycle de onze ans. Par conséquent, certains parlent d'une période de vingt ans pour prendre en compte cet investissement.

Mais nous n'avons pas encore parlé de rien à nous dire des éruptions. Quelle est l'origine de ces phénomènes violents? La libération d'énergie se produit dans les cerceaux mentionnés. Bien que différents modèles aient été élaborés pour expliquer l'origine de l'instabilité, il n'y a pas de consensus sur ce problème. Cependant, étant l'une des observations qui convient le mieux à l'expérience, il souligne l'approche des cerceaux de polarité différente. Selon ses lignes principales, l'interaction des champs magnétiques se produirait en centimètres ou mètres en approchant un anneau nouvellement créé à un autre précédent (voir figure 2).

Alors, parmi les tubes se produiraient des courants électriques très forts et leurs matières, électrons et protons, surtout, seraient expulsés à grande vitesse, comme deux plaques magnétiques attirantes à l'intérieur d'un liquide expulseraient le phaldon intermédiaire. La libération d'énergie est énorme et se produit différemment (la figure 3 décrit ce qui est exposé ci-dessous). Comme mentionné précédemment, au début, les protons et les électrons sont lancés avec l'accélération provoquée par le champ électrique de milliers de volts. La plupart de ces fractions sont exposées à l'anneau magnétique et se déplacent en fonction d'elles, en effectuant des parcours circulaires autour des lignes magnétiques. Dans leur voyage, ils émettent des rayons X violents et micro-ondes. Les dernières sont la conséquence de l'effet synchrotron, c'est-à-dire du rayonnement émis par les fractions chargées par un mouvement spiral.

Le reste est dû au processus appelé « bremsstrahlung ». Cela se produit lorsque les lots de fractions sont très étroites. Le champ magnétique augmente donc beaucoup et le rayonnement synchrotron entraîne une perte d'énergie très élevée. Par conséquent, les fractions sont soumises à un processus de freinage et à leur tour émettent un rayonnement énergétique.

Au fur et à mesure que les fractions s'approchent des pieds du cerceau, les régions maternelles de plus grande densité traversent deux effets : d'une part, le réchauffement de la matière qui atteint parfois 10 millions de degrés de température et de l'autre, les réactions nucléaires provoquant les protons en heurtant les noyaux des atomes. Le premier émet des gaz, des rayons X, un rayonnement ultraviolet et une lumière de la ligne H-alpha du spectre de l'hydrogène, et il élève le gaz chaud vers le cerceau, à une vitesse d'environ cent kilomètres par seconde. Quant au second, les protons provoquent des réactions nucléaires avec les atomes qu'ils trouvent sur leur chemin, émettant des neutrons de grande énergie et des formalités gamma. Cette interprétation exige donc des accélérations initiales plus fortes des protons que les précédentes, avec des champs qui devraient être de 1 milliard de volts.

Par conséquent, nous avons décrit les éruptions comme un grand accélérateur de fractions. Bien que cette vision semble assez cohérente, il ne manque pas de lacunes. Peut-être le plus important est ce qui découle de l'observation faite à la fin du paragraphe précédent, puisque nous avons assumé sans grandes explications que les accélérations qui occupent les fractions sont obtenues par interaction de champs magnétiques. Nous devons reconnaître, sans aucun doute, que l'obtention d'une énergie solaire de 10 millions de milliards (1019) de kilowatts heure est une tâche très difficile dans le court laps de temps que durent les observations. C'est plus difficile si nous devons libérer toute cette énergie par des fractions accélérées. Selon certains scientifiques qui étudient le soleil, l'accumulation d'énergie dans les éruptions commencerait par chauffer un environnement gazeux de grand volume. Ce gaz pourrait émettre des rayons X et donner beaucoup d'énergie à l'atmosphère. Les éruptions peuvent être hybrides complexes de ces et d'autres processus.

Enfin, nous avons analysé tous les phénomènes nécessaires pour comprendre les conséquences de l'activité solaire sur la Terre. Dans le prochain numéro, nous allons commencer à analyser directement ces conclusions, comme les fossiles polaires, le conditionnement des radiocommunications ou le changement climatique.