Plus on monte dans l'atmosphère du Soleil, plus il fait chaud et on ne sait pas vraiment pourquoi

À la surface de notre étoile, il fait environ 6.000 °C. Mais plus haut, on atteint le million de degrés...

La température à la surface du soleil est d'environ 6.000 °C, alors que son atmosphère atteint 1.000.000 °C. On aurait pourtant tendance à imaginer que comme sur Terre, on perd de la chaleur en montant dans l'atmosphère. Comment expliquer ce paradoxe?

 Beaucoup de scientifiques étudient cette question. Si la réponse n'est pas encore tranchée, plusieurs hypothèses existent sur l'origine de l'énergie qui chauffe l'atmosphère du Soleil. Cela pourrait à voir avec le champ magnétique de notre étoile.

Quelque chose chauffe l'atmosphère du Soleil

La chaleur est créée au centre même du Soleil, en son cœur, où la température atteint 27 millions de degrés Celsius. Et comme lorsqu'on s'éloigne d'un feu de camp, elle diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne du noyau. La température de la surface du Soleil est d'environ 6.000 °C, ce qui signifie qu'elle est beaucoup plus froide que le noyau. De plus, le refroidissement se poursuit sur une courte distance au-dessus de la surface.

Mais plus haut, dans l'atmosphère, la température grimpe soudainement à plus de un million de degrés. Il doit donc y avoir quelque chose qui chauffe l'atmosphère du Soleil. Mais il est difficile de savoir de quoi il s'agit.

Un champ magnétique différent de celui qui existe sur Terre

L'hypothèse la plus répandue parmi les experts est que le champ magnétique de notre étoile fait remonter l'énergie de l'intérieur du Soleil à travers sa surface et dans son atmosphère. Comme la Terre, le Soleil possède un champ magnétique. C'est un peu comme si des lignes invisibles reliaient les pôles Nord et Sud d'une étoile ou d'une planète.

Nous ne pouvons pas voir les champs magnétiques, mais nous savons qu'ils existent parce que des objets y réagissent. Par exemple, une aiguille de boussole sur Terre pointera toujours vers le pôle Nord, parce qu'elle s'aligne sur le champ magnétique terrestre. 

Le Soleil possède aussi un pôle Nord et un pôle Sud, mais son champ magnétique se comporte différemment de celui de la Terre et semble beaucoup plus désordonné. À la surface du Soleil, les lignes du champ magnétique ressemblent à de nombreuses boucles qui s'élèvent de la surface vers l'atmosphère, et ces boucles changent en permanence. Si les boucles se touchent, elles peuvent soudainement provoquer des explosions d'énormes quantités d'énergie qui réchauffent l'atmosphère.

Nous savons également que des ondes se déplacent le long des lignes de champ magnétique et apportent de l'énergie. Pourraient-elles être responsables du réchauffement de l'atmosphère? S'agit-il d'une combinaison d'ondes et d'explosions, ou de tout autre chose? Pouvoir mesurer le champ magnétique du Soleil nous aiderait vraiment à comprendre ce qu'il se passe.

Mesurer le champ magnétique

Les champs magnétiques sont invisibles, mais nous pouvons les mesurer, car ils modifient légèrement la lumière provenant du Soleil. Sa surface est très brillante, il est donc facile de voir les changements dans sa lumière et de mesurer le champ magnétique à cet endroit.

Mais l'atmosphère du Soleil est si chaude que la lumière n'y est plus visible. Elle produit plutôt des rayons X, un type de lumière que nous ne pouvons pas voir. Même si nous utilisons des télescopes spéciaux, les rayons X provenant de l'atmosphère du Soleil sont trop faibles pour que nous puissions déterminer à quoi ressemble le champ magnétique dans l'atmosphère. 

La bonne nouvelle, c'est qu'une sonde, la Parker Solar Probe de la NASA, est actuellement en orbite près du Soleil (mais pas trop près) et traverse le champ magnétique pour le mesurer. Nous devrions recevoir de nombreuses informations passionnantes au cours des années à venir. Ces mesures du champ magnétique nous permettront de mieux comprendre ce qui rend l'atmosphère du Soleil et d'autres étoiles beaucoup plus chaude que leur surface.

Source : Slate.fr