Images de Solar Orbiter capturant toute la surface du Soleil à la plus haute résolution jamais obtenue

 (smithsonianmag.com)
2 points par GN⁺ 2024-11-24 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • Quatre nouvelles images montrant en une seule fois la photosphère (photosphere), c’est-à-dire toute la surface visible du Soleil, en haute résolution ont été publiées, permettant d’observer plus finement les structures de surface et l’activité magnétique
  • Chaque image est une mosaïque assemblée à partir de 25 clichés haute résolution pris le 22 mars 2023 par Solar Orbiter à une distance de moins de 46 millions de miles du Soleil
  • Dans la mosaïque finale, le diamètre du Soleil atteint près de 8 000 pixels, et la prise des 100 images au total a demandé plus de 4 heures en raison des ajustements de position du vaisseau spatial
  • Cette observation a mobilisé deux instruments, PHI et EUI, et comprend des images en lumière visible, des cartes de direction du champ magnétique, des cartes de vitesse et des images ultraviolettes de la couronne
  • Le traitement des images PHI reste un travail nouveau et difficile, mais si des images similaires peuvent être produites plus rapidement, une publication deux fois par an pourrait devenir possible

Toute la surface du Soleil photographiée par Solar Orbiter

  • L’ESA a publié quatre nouvelles images d’observation du Soleil dans son ensemble par Solar Orbiter
  • Parmi elles figure la vue de la photosphère, toute la surface visible du Soleil, à la plus haute résolution jamais obtenue
  • Chaque image est une mosaïque composée de 25 clichés haute résolution pris le 22 mars 2023
  • Solar Orbiter se trouvait alors à moins de 46 millions de miles du Soleil et a capturé au total 100 images source
  • Comme il fallait repositionner le vaisseau spatial pour chaque cliché, la prise de vue a duré plus de 4 heures
  • Dans la mosaïque finale, le diamètre du Soleil atteint près de 8 000 pixels

Instruments d’observation et types d’images

  • Solar Orbiter est une mission conjointe de l’ESA et de la NASA, exploitée par l’ESA
  • Elle a été lancée en février 2020 et a publié ses premières images en juillet de la même année
  • Depuis, elle a notamment produit les images les plus rapprochées du Soleil et les premières images de proximité de ses régions polaires
  • Pour cette série d’images, deux des six instruments d’imagerie de Solar Orbiter ont été utilisés : PHI et EUI
    • Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) : production d’images en lumière visible, de cartes de direction du champ magnétique et de cartes de vitesse et de direction sur certaines zones de la surface
    • Extreme Ultraviolet Imager (EUI) : production d’images de la couronne solaire, l’atmosphère externe du Soleil, en ultraviolet

Les structures de surface révélées par les images en lumière visible

  • Les images en lumière visible de PHI montrent une surface de plasma chaud en mouvement permanent
  • La température de cette couche est de 8 132 à 10 832 degrés Fahrenheit, et elle émet la majeure partie du rayonnement solaire
  • Sous cette surface se trouve une zone convective où un plasma plus dense tourbillonne comme le magma dans le manteau terrestre
  • En raison de cette convection, la surface solaire paraît granuleuse, et l’on pense aussi que le champ magnétique solaire est entraîné par ce plasma agité

Taches solaires, champ magnétique et flux de surface

  • Les images en lumière visible et les cartes du champ magnétique de PHI montrent des taches solaires sous forme de zones sombres
  • Dans les taches solaires, le champ magnétique du Soleil est plus intense ; sur les cartes magnétiques, le rouge indique les zones se déplaçant vers l’extérieur et le bleu celles se déplaçant vers l’intérieur
  • Les taches solaires sont des zones où le champ magnétique est fortement concentré et enchevêtré, ce qui fait que le plasma s’écarte du flux convectif de mélange thermique du Soleil et devient plus froid que les régions voisines
  • En conséquence, le plasma des taches solaires émet moins de lumière et apparaît sombre sur les images en lumière visible
  • Les cartes de vitesse de PHI capturent les mouvements sur certaines parties de la surface solaire
    • Le bleu indique les zones se déplaçant vers Solar Orbiter
    • Le rouge indique les zones s’éloignant de Solar Orbiter
  • Ces cartes montrent que le plasma de surface suit globalement la rotation du Soleil, mais qu’autour des taches solaires il est repoussé vers l’extérieur

Images ultraviolettes de la couronne et possibilité de futures publications

  • Les images ultraviolettes d’EUI montrent la couronne, la faible atmosphère externe du Soleil
  • Depuis la Terre, la couronne n’est visible que lors d’une éclipse totale de Soleil
  • Sur ces images ultraviolettes aussi, l’activité autour des taches solaires apparaît, avec du plasma éjecté vers l’extérieur le long des lignes de champ magnétique
  • Certaines lignes de champ magnétique relient entre elles des taches solaires proches
  • Le processus de traitement pour produire les images PHI est considéré comme un travail nouveau et difficile
  • Les experts de l’ESA estiment qu’à l’avenir, ils pourront produire plus rapidement des images similaires et potentiellement en publier deux fois par an

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1 commentaires

 
GN⁺ 2024-11-24
Avis sur Hacker News

  • Liens vers les fichiers image originaux (9600x9600, environ 10 à 20 Mo chacun)
    Lumière visible : https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    Carte du champ magnétique : https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Magneto...
    Carte des vitesses : https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Velocit...
    Ultraviolet : https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/EUI_Ultravi...

    • Grâce aux images haute résolution, j’ai essayé de mélanger l’image en lumière visible et l’image ultraviolette dans Photoshop, et le résultat est ici : https://imgur.com/a/vRGav2d
      J’ai rapidement nettoyé les bordures dures, mais je ne voulais pas trop pousser les pixels
    • Lien vers le répertoire complet des images téléversées. Il inclut aussi des versions haute résolution d’environ 99 Mo : https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/
    • Les gros fichiers se téléchargent tellement lentement, même sur une connexion plutôt correcte, que ça donne l’impression de récupérer des images basse résolution au modem en 1995. Gros moment nostalgie
      https://eopro.esa.int/wp-content/uploads/2024/10/PHI_Visible...
    • Je me demande pourquoi l’anti-aliasing du bord du Soleil paraît aussi grossier sur toutes ces images. Est-ce dû au post-traitement ?
    • L’image ultraviolette donne envie de l’imprimer pour l’accrocher au mur, mais c’est dommage que les bords soient si grossiers

  • À mon avis, la plus belle image de toute la surface du Soleil jamais capturée jusqu’ici, c’est celle-ci
    https://x.com/AJamesMcCarthy/status/1638648459002806272
    Andrew McCarthy : https://www.instagram.com/cosmic_background/
    Jason Guenzel : https://www.instagram.com/thevastreaches/

    • Si vous voulez acheter l’image de 139 mégapixels pour impression, elle est vendue ici 50 dollars : https://cosmicbackground.io/products/fusion-of-helios
      Je n’ai aucun lien avec eux, mais cela fait longtemps que j’envisage sérieusement de l’acheter. C’est un composite du Soleil et de l’héliosphère lors de l’éclipse de 2017, et c’est l’une de mes images du Soleil préférées
    • https://pbs.twimg.com/media/Fr2elMpaMAAqgZN?format=jpg&name=...
    • Si c’est une image réalisée à partir de prises sur 5 jours, il faut sans doute considérer qu’elle montre plutôt quelque chose de statique que de dynamique. La formulation prête pas mal à confusion, mais la photo est superbe
    • C’est beau, mais à proprement parler, c’est davantage une image fortement traitée et retouchée numériquement qu’une photo du Soleil
    • Twitter n’affiche que “something went wrong”, et trois boîtes de dialogue masquent ou occupent plus de la moitié de la page

  • La vraie image zoomable se trouve ici : https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_...

    • Je ne sais pas si c’est une solution maison, mais c’est dans un état lamentable. J’ai déjà vu Leaflet utilisé pour des images gigapixels : l’approche est un peu particulière, mais ça fonctionne très bien
    • Ça fonctionne, mais la résolution est plus faible que prévu, et il n’y a pas d’échelle
    • En descendant plus bas, si l’on clique sur les images dans le carrousel/la galerie, on arrive sur une page permettant de télécharger les JPEG haute résolution. L’image ultraviolette fait environ 100 Mo
    • Je ne sais pas si c’est dû au trafic serveur ou aux limites du navigateur, mais le zoom et le déplacement sont assez lents, ce qui gâche un peu le côté impressionnant

  • L’ampleur et la violence des processus qui animent le Soleil donnent vraiment le vertige. Même à 43 millions de km, on est encore à près de 20 kW par mètre carré.
    Correction : je veux dire que la sonde se trouve à cette distance du Soleil.

    • Fait amusant : si l’atmosphère du Système solaire s’étendait du Soleil jusqu’à la Terre (au moins jusque-là), le son du Soleil entendu depuis la Terre serait d’environ 100 dB.
      Si ma mémoire est bonne, le Soleil convertit environ 4,5 millions de tonnes de masse en énergie chaque seconde, et pourtant il existe des astres des milliers de milliards de fois plus énergétiques et violents. Il me semble que la première détection de LIGO correspondait à la conversion d’environ 5 masses solaires en énergie en à peu près une seconde.
    • L’échelle et la masse du Soleil sont vraiment fascinantes. Un photon issu du processus de fusion met environ 500 000 ans à s’échapper du cœur.
      Cela veut dire que le cœur est tellement dense que les photons y rebondissent un nombre incalculable de fois. C’est aussi étonnant que la couche externe, la couronne, puisse atteindre 3 500 000 °F, bien plus chaude que la photosphère en surface, autour de 10 000 °F, tandis que le cœur en dessous est à environ 27 000 000 °F.
    • C’est presque étrange qu’une énorme boule d’explosions de plasma turbulent ait si peu d’impact sur notre quotidien. Une lumière et une chaleur stables, parfois des aurores, et c’est à peu près tout.
      Cet objet possède assez d’énergie pour effacer jusqu’à la dernière trace de l’existence humaine.
    • À peine 20 kW par mètre carré à la surface du Soleil, je ne comprends pas pourquoi c’est si faible.
      Sur Terre, on reçoit environ 1 kW de lumière solaire par mètre carré, et la Terre se trouve à 149 millions de km du Soleil. À la louche, il me semble que pour recevoir 1 kW/m² sur Terre, il faudrait environ 45 MW/m² au niveau du Soleil. Si l’on divise la surface d’une sphère de 149 millions de km de rayon par la surface du Soleil, on obtient environ 45 000 ; donc 1 W émis par le Soleil devient 1/45 000 W en arrivant sur Terre. Où est mon erreur ?

  • Vous êtes-vous déjà imaginé la possibilité de formes de vie avancées vivant cachées à l’intérieur d’une étoile ? Ce ne serait pas facile, mais l’énergie y est abondante, et il y aurait peu de chances que des formes de vie moins développées viennent les déranger.

  • L’image du Soleil en lumière visible me laisse un peu perplexe. Quelle est cette forme en # au centre ? Je me demande si c’est un phénomène physique ou un artefact photographique.

    • Cela ressemble clairement à un artefact de stitching dû à l’assemblage de plusieurs images. Cela dit, il est assez visible, et je ne sais pas pourquoi ils l’ont laissé tel quel.
      La question de savoir jusqu’à quel point il faut post-traiter les images scientifiques fait toujours débat, et certaines personnes préfèrent rester au plus près de la capture brute, même si elle n’est pas parfaite.
    • C’est intéressant quand même. On dirait un artefact photographique, peut-être les lignes de jonction entre plusieurs photos fusionnées en une seule. Malgré tout, j’ai l’impression qu’on aurait pu mieux gérer ça.

  • « Comme le vaisseau spatial devait changer de position pour chaque photo individuelle, le processus a pris plus de quatre heures. Dans la mosaïque finale, le diamètre du Soleil atteint près de 8 000 pixels. »
    On dirait moins une combinaison de points de vue adjacents qu’une forme de suréchantillonnage manuel. À une distance de 48 millions de miles, quatre heures, c’est assez court.
    Correction : vu la vitesse orbitale, il est possible qu’il se soit déplacé en zigzag perpendiculairement au plan orbital.

  • Il n’y a pas de PNG ou de JPG ? Ces photos de l’espace font de bons fonds d’écran, mais on les voit de plus en plus souvent uniquement intégrées dans des pages web sous forme d’étranges galeries réservées au zoom.

  • Ce serait une utilisation amusante si on projetait ça sur la Las Vegas Sphere.