Pourquoi la couronne du Soleil, lointaine couche de son atmosphère, peut-elle atteindre des températures plus de 200 fois plus élevées que sa surface visible ? Une étude publiée jeudi élucide ce mystère.

Pour chauffer la couronne solaire à plusieurs millions de degrés et accélérer à des centaines de kilomètres par seconde les vents solaires qui se propagent dans toutes les directions, y compris vers la Terre, il faut de l'énergie, relèvent Scott McIntosh (Centre national américain de recherche atmosphérique, Boulder, Etats-Unis) et ses collègues dans la revue scientifique Nature.

La température à la surface du Soleil est d'environ 6.000 degrés, alors qu'elle grimpe jusqu'à 2 ou 3 millions de degrés dans la couronne pourtant bien plus éloignée du coeur du Soleil où se produisent les réactions nucléaires, sources de chaleur. Comment l'énergie supplémentaire parvient-elle jusqu'à la couronne ?

Hannes Alfvén, physicien suédois lauréat du prix Nobel en 1970, avait prédit l'existence d'ondes véhiculant cette énergie via les lignes du champ magnétique parcourant le plasma (gaz de particules électriquement chargées) de la couronne. Jusqu'alors, ces ondes n'avaient pas été détectées en quantité suffisante pour fournir l'énergie requise.

Grâce aux images à haute résolution dans l'ultraviolet, prises à une cadence rapide (toutes les 8 secondes) par le satellite de la Nasa Solar Dynamics Observatory (SD0), l'équipe de Scott McIntosh a pu détecter ces ondes Alfvén à profusion.

Elles se propagent à très grande vitesse (de 200 à 250 km/s) au sein du plasma en mouvement, précise dans un communiqué le Pr Marcel Goossens de l'université catholique de Louvain, qui a participé à ces recherches.

Avec un flux d'énergie de l'ordre de 100 à 200 watts par mètre carré, ces ondes "suffisent pour fournir l'énergie nécessaire pour propulser les rapides vents solaires et compenser les pertes de chaleur des régions calmes de la couronne solaire", concluent les auteurs de l'étude.

Mais cela "ne suffit pas pour fournir les 2.000 watts/m2 nécessaires pour alimenter les zones actives de la couronne", ajoutent-ils dans Nature, estimant qu'il faudrait des instruments de meilleure résolution spatiale et temporelle "pour étudier tout le spectre d'énergie rayonnée dans les régions actives".

Un autre défi reste, selon eux, à relever: "comprendre comment et où ces ondes sont générées et dissipées dans l'atmosphère solaire".