Moisson de résultats scientifiques pour la mission Solar Orbiter
Pour une mission qui vient tout juste d’entrer dans sa phase d’exploitation scientifique, Solar Orbiter a déjà produit beaucoup de résultats remarquables. Un numéro spécial d’Astronomy and Astrophysics paru récemment rassemble une multitude d’études et d’observations obtenues lors de la phase de croisière de la mission. Pas moins de 56 articles ont été publiés, contenant chacun des données produites par un ou plusieurs instruments de Solar Orbiter, sur lesquels de nombreux laboratoires dont l’IAS ont été fortement impliqués.
Après un lancement en février 2020 et un périple de près de deux milliards de kilomètres pendant 21 mois, la sonde a utilisé une dernière fois l’assistance gravitationnelle de la Terre le 27 novembre dernier, marquant ainsi la fin de sa phase de croisière et le début de sa phase d’exploitation scientifique. Durant la phase de croisière, principalement utilisée pour mettre en route, tester et étalonner les dix instruments de la sonde (instruments de télédétection et de mesures in-situ), les données collectées se sont avérées d'une qualité telle qu'elles ont déjà permis d'entreprendre plusieurs études scientifiques.
La phase d’exploitation scientifique qui vient de démarrer est donc prometteuse. Elle sera marquée fin mars 2022 par un premier périhélie (passage au plus près du Soleil) à 0,3 unité astronomique, soit à peu près la distance minimale de Mercure au Soleil.
L’IAS est fortement impliqué dans trois des instruments de Solar Orbiter : PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), EUI (Extreme Ultraviolet Imager) et SPICE (SPectral Imaging of the Coronal Environment). L’IAS est co-responsable scientifique de EUI, et responsable scientifique de SPICE.
Les premières observations de EUI ont immédiatement fourni des images parmi les plus fines jamais obtenues de la couronne solaire. Ces images ont révélé des structures brillantes à très petite échelle (400 km pour les plus petites) qui semblent être la signature des ‘nano-éruptions’ imaginées par Eugene Parker il y a plus de 20 ans pour résoudre le problème du chauffage de la couronne solaire : comment expliquer que l’atmosphère de notre étoile ait une température de plus d’un million de degrés alors que sa surface n’est qu’à 5000 degrés ? Les caractéristiques principales des événements observés par EUI sont en bon accord avec les modèles de magnétohydrodynamique (MHD). Cependant, ces observations à haute résolution obtenues pendant la phase de recette en vol n’ont duré que 5 minutes et ne permettent pas l’étude statistique nécessaire pour établir si les nano-éruptions peuvent à elles seules maintenir la température à un niveau élevé. Des observations dédiées sont donc planifiées pour le prochain périhélie, durant lequel la résolution spatiale sera de plus encore deux fois meilleure.
Le spectrographe SPICE a été conçu pour fournir des cartes de la composition chimique de l’atmosphère du Soleil, en vue d’identifier les sources du vent solaire par comparaison avec les mesures de composition effectuées in situ. Les observations de SPICE effectuées durant la phase de recette en vol ont permis d’identifier des points brillants d’intensité et de durée inusuelles. Il est possible qu’il existe un lien entre ces structures et celles observées par EUI (voir plus haut). Là encore, les observations du premier périhélie de la phase d’exploitation scientifique de Solar Orbiter sont très attendues.
Premières observations à très haute résolution de EUI (résolution : 400 km sur le Soleil) montrant les petits événements baptisés ‘campfires’. Des simulations numériques MHD (au centre) indiquent que ceux-ci peuvent être la signature de dissipation d’énergie lors de la reconnexion de lignes de champ magnétique (à droite). D’après Chen et al. (2021). © EUI/ROB/IAS/LCFIO/MPS/PMOD/UCL
Liens :
- Numéro spécial d’Astronomy & Astrophysics
- Actualité INSU
- Solar Orbiter sur le site de l’ESA
- Où est Solar Orbiter ?
Contact à l’IAS : Frédéric Auchère
