Un vaisseau spatial de la NASA capture un « tourbillon fou » dans l’atmosphère solaire

 (mashable.com)
1 points par GN⁺ 2024-04-08 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • Parker Solar Probe, présenté comme le vaisseau spatial le plus rapide du Système solaire, a filmé une gigantesque structure en forme de tourbillon à l’intérieur de la couronne, l’atmosphère extérieure du Soleil
  • Cette vidéo a été prise avec la caméra WISPR, et les chercheurs estiment qu’il s’agit probablement d’un phénomène né de l’interaction entre une éjection de masse coronale (CME) et le vent solaire
  • Cette structure est un rare tourbillon appelé Kelvin-Helmholtz instabilities (KHI), et l’étude correspondante a été publiée dans The Astrophysical Journal
  • Les CME peuvent menacer les satellites, les communications, la navigation et les réseaux électriques ; en 1989, une forte CME a provoqué au Québec, au Canada, une panne touchant des millions de personnes pendant 12 heures
  • Parker Solar Probe résiste à la chaleur solaire grâce à un bouclier thermique en carbone de 4,5 pouces, et devrait atteindre 430 000 miles par heure d’ici la fin de l’année

Un tourbillon capturé dans la couronne solaire

  • La Parker Solar Probe de la NASA est un vaisseau spatial qui s’approche du Soleil bien plus près que les missions précédentes, et il est présenté comme le plus rapide du Système solaire
  • Cette vidéo montre d’immenses « vortex-like structures » observées dans la couronne, l’atmosphère extérieure du Soleil
  • La prise de vue a été réalisée avec la caméra WISPR
    • WISPR est l’acronyme de Wide-field Imager for Parker Solar Probe
  • Les chercheurs pensent que cette structure pourrait résulter de l’interaction entre une éjection de masse coronale (CME) et le vent solaire
    • Une CME est un phénomène par lequel le Soleil expulse dans l’espace du plasma, un gaz à très haute température
    • Le vent solaire est un flux de particules chargées émis en continu par le Soleil
  • L’étude correspondante a été publiée dans The Astrophysical Journal
  • Ce rare tourbillon est techniquement appelé Kelvin-Helmholtz instabilities, abrégé en KHI

Prévision des CME et risques pour les infrastructures terrestres

  • Cette capture directe élargit les possibilités de comprendre le déplacement des CME et leur interaction avec le vent solaire environnant dans un environnement solaire encore mal connu
  • Les CME peuvent représenter un risque direct pour les infrastructures technologiques de la Terre
    • Elles peuvent mettre en danger les satellites, perturber les technologies de communication et de navigation, et même paralyser les réseaux électriques terrestres
    • Le 12 mars 1989, une forte CME a atteint le champ magnétique terrestre, et juste après 2 h 44 du matin le 13 mars, des courants ont affecté un point vulnérable du réseau électrique du Québec
    • En moins de deux minutes, l’ensemble du réseau électrique du Québec est tombé en panne, laissant ensuite des millions de personnes dans des bureaux plongés dans le noir, des passages piétons souterrains et des ascenseurs immobilisés pendant 12 heures

Conditions de vol de Parker Solar Probe

  • Parker Solar Probe va continuer son approche à grande vitesse vers la couronne solaire
  • Le vaisseau spatial résiste à la chaleur grâce à un bouclier thermique en carbone de 4,5 pouces d’épaisseur orienté vers le Soleil
    • Le bouclier lui-même chauffe jusqu’à environ 2 500 degrés Fahrenheit
    • À quelques pieds derrière le bouclier, l’environnement reste relativement modéré
  • D’ici la fin de l’année, Parker Solar Probe devrait atteindre 430 000 miles par heure

À lire aussi

1 commentaires

 
GN⁺ 2024-04-08
Commentaires Hacker News

  • À la fin des années 80, pendant mon doctorat, j’ai appliqué l’instabilité de Kelvin-Helmholtz à la dynamique solaire et l’ai simulée sur un supercalculateur ; c’est réjouissant de voir qu’elle existe réellement et se comporte comme prévu
    D’autres instabilités du plasma prédites à l’époque sont désormais elles aussi largement confirmées par des sondes spatiales

  • Si la vidéo dure 7,5 heures du début à la fin et que Parker traverse ce vortex à plusieurs centaines de milliers de miles par heure, est-ce que ça veut dire qu’il fait environ le diamètre du Soleil ?

  • « Le vaisseau spatial devrait atteindre pas moins de 430 000 miles par heure d’ici la fin de l’année » : c’est bien plus rapide que Voyager
    La vitesse de la lumière dans le vide est de 670 616 629 miles par heure, donc on commence à entrer dans une plage où le ratio n’est plus négligeable
    On approche de 0,1 %

    • Question de débutant
      430 000 miles par heure, c’est clairement énorme, et j’ai déjà entendu parler de l’assistance gravitationnelle pour gagner de la vitesse, donc l’idée m’est familière
      Mais j’ai toujours compris que l’énergie se conserve. Si un objet atteint 430 000 miles par heure, cette énergie doit bien venir de quelque part ; comme il n’a pas brûlé son propre carburant, on dirait que le Soleil lui a transféré beaucoup d’énergie
      Si c’est de l’énergie gravitationnelle, on a l’impression que le Soleil a perdu cette énergie, non ? Or cela semble reposer sur la masse, mais la masse du Soleil n’a pas l’air d’avoir changé
      Si quelqu’un peut expliquer simplement qui gagne quoi et qui perd quoi du point de vue de l’échange d’énergie, ce serait utile

  • Est-ce qu’on peut trouver une échelle sur l’image ? Quelle taille fait ce vortex ?

  • C’est vraiment superbe. Est-ce qu’un fausses couleurs aiderait sur cette vidéo ?
    Désolé, c’est une question de profane un peu gênante
    J’ai aussi bizarrement envie d’entendre un son. Je pense à ces longs sifflements graves que les radioastronomes captent depuis le Soleil

    • Le son ne se propage pas dans l’espace. Donc ce genre de chose n’est qu’une sonification des données, et c’est généralement assez artificiel

  • On dirait complètement un trou de ver. On pourrait hésiter entre une instabilité de Kelvin-Helmholtz et un pont d’Einstein-Rosen

    • Dans un rendu physiquement réaliste, et pas en SF, un trou de ver ressemble à une lentille, et une lentille flottant dans l’espace avec seulement des étoiles ponctuelles derrière est difficile à remarquer
      Surtout qu’un pont d’Einstein-Rosen est instable dans un univers où il existe littéralement quoi que ce soit, y compris un seul photon, donc on ne pourrait pas vraiment l’observer

  • J’ai trouvé ça décevant. Pas de couleur, pas d’échelle, trop court, je ne comprends absolument pas ce que je regarde

    • Cette vidéo peut aider à comprendre la direction du champ de vision et le contexte
      https://www.youtube.com/watch?v=IQXNqhQzBLM
      Parker Solar Probe orbite autour du Soleil sur une trajectoire très elliptique et fonctionne la plupart du temps derrière un grand bouclier thermique pointé vers le Soleil. On peut imaginer ça comme des œillères ; les instruments regardent dans la direction du mouvement et un peu vers la « droite », c’est-à-dire à l’opposé du Soleil
      Dans la vidéo, le Soleil est toujours à gauche, et la sonde est en train de passer au plus près de son orbite, c’est-à-dire au périhélie, ce qui correspond directement à la télémétrie de vitesse en bas à gauche. Elle va le plus vite quand elle est au plus près du Soleil
      Donc, dans la vidéo du vortex, le Soleil est à gauche, l’axe du vortex pointe probablement directement vers le Soleil, et la sonde passe à côté
    • C’est l’une des images scientifiques les plus impressionnantes que j’aie jamais vues. Je ne vois pas comment on peut ne pas ressentir de l’émerveillement
      Regardez l’échelle temporelle. Regardez la taille de cette structure
      Nous nous déplaçons à presque 0,1 % de la vitesse de la lumière, dans un environnement à 2 500 °F. C’est une démonstration extraordinaire de science et d’ingénierie
      Certaines choses qui paraissent visuellement banales sont en réalité incroyables. Par exemple, les spectres d’émission d’exoplanètes ne sont que des pics sur un graphique, mais ils révèlent l’atmosphère de mondes que nos ancêtres n’auraient jamais pu imaginer
      C’est vraiment stupéfiant de penser à ce qui attend encore notre espèce
    • Ce n’est pas un plan de VFX hollywoodien, c’est une vidéo capturée par un instrument scientifique à l’intérieur de la couronne solaire
    • Cette sonde traverse un environnement d’une rudesse presque inimaginable, et l’image a probablement été réglée pour mettre davantage en évidence certaines caractéristiques de luminosité ou de longueur d’onde
      C’est aussi pour cela que beaucoup d’images de sondes spatiales utilisent des fausses couleurs. Souvent, l’œil humain ne pourrait tout simplement pas voir ces caractéristiques