Les éjections de masse coronale sont des bulles de plasma magnétiques géantes qui sont éjectées du soleil dans l'espace environnant à des vitesses de plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Si la bulle de particules chargées est dirigée vers la Terre, elle peut provoquer des tempêtes géomagnétiques et des aurores polaires lorsqu'elle frappe la magnétosphère terrestre, ce qui peut entraîner de graves problèmes dans le fonctionnement des systèmes technologiques spatiaux et terrestres et créer des risques de rayonnement pour les astronautes.
Malheureusement, la détection précoce d'une éjection de masse coronale est actuellement très difficile, car elle ne devient généralement visible qu'à un stade développé, lorsqu'elle apparaît dans le champ de vision d'instruments spéciaux, appelés coronographes, qui créent une éclipse solaire artificielle en occultant la disque solaire par plusieurs de ses rayons.
Pour relever ce défi, afin d’estimer dès le début la direction de propagation d’une éjection de masse coronale dans l’espace 3D, une équipe de scientifiques a dévoilé une nouvelle méthode pour l’estimation précoce de la direction de l’éjection de masse coronale (CME) dans l’espace 3D. La technique révolutionnaire, nommée DIRECD (« Dimming InfeRred Estimate of CME Direction »), fournira des données cruciales pour atténuer les impacts négatifs potentiels sur diverses industries et systèmes technologiques, tant dans l'espace que sur Terre.
ula méthode DIRECD utilise des traces indirectes d’ éjections de masse coronale sur le soleil – les gradations coronales, qui sont des zones sombres dans les images ultraviolettes extrêmes.
Les résultats de l'étude, menée par l'équipe internationale, seront publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics . Pendant ce temps, le document de recherche est déjà accessible via le référentiel de préimpression arXiv.
Les gradations sont causées par l'expansion et l'éjection de matière de la couronne solaire lors d'un CME. La recherche actuelle et la méthode DIRECD résultent d' un travail antérieur , dans lequel l'équipe a montré les liens entre la gradation et la morphologie des CME, démontrant ainsi le grand potentiel des gradations coronales pour détecter et analyser les CME à un stade précoce de leur évolution.
Shantanu Jain, titulaire d'un doctorat de Skoltech. étudiant et auteur principal de l'étude, a exprimé son enthousiasme quant aux capacités de la méthode, déclarant : « Notre méthode peut fournir un aperçu précoce de la direction de propagation du CME avant même qu'il ne soit observé par les coronographes à bord des satellites. Il est étonnant que nous puissions avec précision estimer les paramètres 3D du CME, tels que la direction 3D, avec uniquement des informations de gradation 2D extraites d'images solaires à un stade très précoce de l'éruption solaire.
"La technique sera particulièrement utile pour les événements dirigés vers la Terre, en relevant les défis associés à leur évaluation à partir de coronographes basés sur la ligne Soleil-Terre, car ils observent principalement l'expansion du CME plutôt que sa propagation. À l'heure actuelle, nous approchons du maximum de 11- cycle solaire d'un an et nous devrions nous attendre à voir davantage de taches solaires, d'éruptions solaires et d'éjections de masse coronale jaillir du soleil", a ajouté Tatiana Podladchikova, professeure agrégée de Skoltech, co-auteur de l'étude.
Cette recherche pionnière ouvre de nouvelles voies pour faire progresser les capacités de prévision météorologique spatiale, offrant des avantages potentiels aux industries dépendantes des communications par satellite, des compagnies aériennes, des réseaux électriques, des communications, des transports, des pipelines et des services d'urgence. Alors que les activités solaires continuent de jouer un rôle crucial dans nos systèmes technologiques interconnectés, la méthode DIRECD constitue un outil important pour améliorer notre capacité à prévoir et à atténuer les impacts des tempêtes solaires.
La recherche a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de NorthWest Research Associates, de l'Université de Graz et de son observatoire Kanzelhöhe.
Plus d'informations : Shantanu Jain et al, Les gradations coronales comme indicateurs de la direction de la propagation précoce de l'éjection de masse coronale, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI : 10.1051/0004-6361/202347927 . Sur arXiv : DOI : 10.48550/arxiv.2311.13942
Fourni par l'Institut des sciences et technologies de Skolkovo
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