La modélisation des phénomènes explosifs du Soleil
Les EMC sont des nuages de champs magnétiques et de plasma; un gaz chauffé au point d'être composé d'ions positifs et d'électrons libres. Alors qu'il y a une pléthore d'observations de ces éjections explosives de plasma du Soleil, leur analyse n'a pas encore été concluante en ce qui concerne les mécanismes à la base de l'origine de ces facteurs de la météorologie spatiale. À l'aide de simulations informatiques de pointe, les scientifiques travaillant sur le projet JET-CME («Solar dynamic phenomena as an astrophysical laboratory: Jets and coronal mass ejections») ont découvert une pièce importante du puzzle. Plus précisément, leurs résultats montrent comment et pourquoi l'émergence de champs magnétiques, de l'intérieur du Soleil dans la surface solaire et au-dessus, peuvent déclencher ces éruptions. Via des simulations magnétohydrodynamiques 3D, les scientifiques du projet JET-CME ont pu reproduire comment des faisceaux tordus de flux magnétique s'élevaient de l'intérieur du soleil et interagissaient avec des champs magnétiques préexistants dans l'atmosphère solaire. Pour effectuer ces expériences numériques de pointe d'émergence de flux, ils ont utilisé les superordinateurs parallèles de l'université de Saint Andrews (Écosse) et de l'université d'Oslo (Norvège). En étudiant le processus d'émergence des flux magnétiques, les scientifiques ont également étudié l'émission (récurrente) des jets de plasma. Ils ont découvert que la reconnexion entre les champs magnétiques émergents et ambiants dans l'atmosphère solaire est en fait le processus clé responsable d'une série d'éjections chaudes et rapides de plasma à différentes hauteurs atmosphériques. Par exemple, ils ont découvert et étudié l'émission de jets rapides (plus de 100 km par seconde) et chauds (plus de 1 million de Kelvin) éjectés de la couronne solaire dans l'espace. Ces phénomènes explosifs, avec des implications pour le chauffage de la couronne, sont observés de manière détaillée par différentes missions solaires (par exemple, Solar Dynamics Observatory, SDO). Toutefois, même les instruments les plus perfectionnés des missions solaires récentes n'ont pas pu capter les mécanismes physiques à l'origine des phénomènes explosifs susmentionnés. Une comparaison des observations récentes avec les résultats des simulations informatiques ont permis aux scientifiques du projet JET-CME de révéler davantage sur la dynamique de l'atmosphère du soleil et la nature des différents événements explosifs (éruptions rapides). Pour prolonger les découvertes du projet, les scientifiques de JET-CME espèrent utiliser les modèles numériques testés dans d'autres environnements astrophysiques exotiques, tels que de jeunes objets stellaires entourés de disques d'accrétion. Leur but est d'étudier à l'avenir les émissions de jets de plasma comme un processus physique universel.
Mots‑clés
Soleil, flux magnétique, éjection de matière coronale, magnetohydrodynamique, jets de plasma