Des images inédites du Soleil révèlent des tourbillons de plasma

Des scientifiques ont capturé les images à la plus haute résolution jamais prises de la surface du Soleil, révélant des structures de plasma turbulentes en forme de tourbillons et fournissant la première preuve directe d'un processus physique théorisé depuis longtemps à l'œuvre sur notre étoile la plus proche. Les résultats, publiés mercredi dans la revue Nature, ont été obtenus grâce au télescope solaire Daniel K. Inouye à Hawaï, le télescope solaire le plus puissant au monde.washingtonpost+1

Comme voir une myrtille à 110 kilomètres

Les images, prises le 14 avril 2025, atteignent une résolution spatiale d'environ 20 kilomètres, assez fine pour distinguer des détails sur la surface solaire équivalents à repérer une myrtille à 110 kilomètres de distance. Les séquences vidéo montrent des tourbillons de plasma chaud qui vont et viennent à mesure que la matière surchauffée monte depuis l'intérieur et, en refroidissant, replonge vers le cœur de l'étoile.newscientist+1

"Lorsque j'étais assis là avec mes collègues et que nous avons regardé ces images pour la première fois, nous avons immédiatement reconnu ces motifs de Kelvin-Helmholtz, et nous étions très enthousiastes", a déclaré Friedrich Wöger, scientifique principal à l'Observatoire solaire national et responsable du programme d'instruments du télescope.gizmodo

L'article présente la première preuve empirique que les perturbations et tourbillons détaillés visibles sur la photosphère sont créés par un processus appelé instabilité de Kelvin-Helmholtz, qui se produit lorsque deux fluides se déplaçant à des vitesses différentes créent des motifs ondulatoires à leur frontière. L'effet est parfois visible dans les nuages terrestres et sa présence sur le Soleil était prédite, mais il n'avait jamais été observé directement jusqu'à présent.washingtonpost+1

Implications pour la science solaire

"Les observations précédentes manquaient de netteté pour résoudre ces caractéristiques, faisant paraître la surface solaire beaucoup plus lisse, presque comme une photographie floue", a déclaré Vanessa Polito, physicienne au laboratoire de physique solaire et d'astrophysique de Lockheed Martin ↘ 1.99%, qui n'a pas participé à l'étude.washingtonpost

Ce qui a surpris les chercheurs, c'est que les motifs apparaissaient partout dans leur champ de vision, et non seulement dans des poches isolées. Les tourbillons de Kelvin-Helmholtz se forment le long des limites des granules, des cellules de plasma ascendant mesurant entre 500 et 2 000 kilomètres de diamètre, particulièrement près des taches solaires.newscientist+1

Le mystère du chauffage coronal

La découverte pourrait aider à résoudre l'une des énigmes persistantes de la physique solaire : pourquoi l'atmosphère extérieure du Soleil, ou couronne, est beaucoup plus chaude que sa surface visible. Andrew Hillier, physicien à l'Université d'Exeter n'ayant pas participé à l'étude, a déclaré que l'importance majeure de ces travaux réside probablement dans leurs implications pour le chauffage coronal, car l'instabilité pourrait injecter de l'énergie magnétique dans la couronne à des échelles plus faciles à dissiper.washingtonpost

"Tous ces autres mécanismes peuvent désormais être analysés sur la base du fait" que l'instabilité de Kelvin-Helmholtz existe sur la photosphère, a déclaré Wöger. Suite à cette découverte, les chercheurs prévoient d'utiliser le télescope Inouye pour cartographier les modèles d'instabilité et quantifier la force du champ magnétique solaire.gizmodo+1