SOLAR ORBITER, mission

Le magnétisme solaire, moteur de l’héliosphère

Le champ magnétique du Soleil, qui joue un rôle central dans la quasi-totalité des problématiques scientifiques abordées par Solar Orbiter, est créé à l’intérieur de notre étoile par ce qu’on appelle l’effet dynamo. D’immenses structures magnétiques sont générées au sein du Soleil et s’élèvent vers la surface par poussée d’Archimède en formant de larges arches. Une fois émergées, elles créent les taches solaires visibles sur la surface – zones de champ magnétique intense et de température inférieure à celle de la surface environnante – ainsi que les boucles magnétiques observables dans l’atmosphère du Soleil. Ces boucles, ancrées à la surface de l’étoile peuvent stocker, sous forme magnétique, de grandes quantités d’énergie mécanique associée aux mouvements convectifs de la photosphère (surface visible du Soleil). Ces derniers sont comparables aux mouvements de bouillonnement de l’eau d’une casserole posée sur une plaque chauffante. Quand les boucles magnétiques coronales deviennent instables, de gigantesques éruptions se produisent alors et génèrent un très grand nombre de particules énergétiques (ions, électrons, neutrons…) et de photons visibles, gamma, X et ultraviolets, comme le feraient les grands accélérateurs de particules sur Terre. Une fraction, parfois importante, de ces particules énergétiques peut s’échapper de la couronne solaire et se propager dans le Système solaire. En parallèle, ces éruptions peuvent parfois éjecter des quantités phénoménales de matière, sous forme de plasma (typiquement 10¹² kg), à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres par seconde. Les conséquences de l’impact de ces éjections coronales dites de masse et de ces particules énergétiques sur les magnétosphères, les atmosphères planétaires et les satellites artificiels constituent le sujet d’étude de la météorologie de l’espace. Cette discipline étudie l’impact de l’activité solaire sur les activités humaines, des routes aériennes polaires aux voyages interplanétaires en passant par les télécommunications ou bien la qualité du signal GPS.