gov-civil-vilareal.ptNotre Soleil est magnétiquement silencieux par rapport aux autres étoiles. Mais pourquoi?
>Les astronomes ont déterminé qu'en moyenne, le Soleil est plus silencieux que les autres étoiles magnétiquement, et on ne sait pas pourquoi. La signification à long terme de cette découverte n'est pas claire non plus, mais cela implique que le Soleil pourrait devenir encore plus actif qu'il ne l'est actuellement.
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Notre Soleil est magnétiquement actif, ce qui signifie qu'il a un champ magnétique qui se renforce parfois suffisamment cracher d'énormes et puissantes tempêtes , ainsi que de créer des zones sombres à la surface appelées taches solaires . Cette activité nous affecte directement sur Terre, mettant en danger les satellites en orbite, les humains dans l'espace et même notre réseau électrique au sol. Cette activité magnétique est cyclique, croissante et décroissante tous les 11 ans.
La motivation derrière le nouveau travail est que, bien que nous comprenions beaucoup de choses sur le champ magnétique du Soleil, il est important d'avoir une idée de la façon dont il se comporte par rapport aux autres étoiles. Par exemple, est-elle plus ou moins active par rapport à d'autres stars ?
Une gigantesque tache solaire a terni le visage du Soleil le 23 octobre 2014. Crédit : NASA/SDO
C'est une bonne question, car nous ne savons pas grand-chose du comportement à long terme du Soleil. Les astronomes ont commencé à compter les taches solaires à peu près la première fois qu'un télescope a été utilisé pour regarder vers le ciel, mais ce n'est qu'en 1878 que les images ont été assez bonnes pour commencer à regarder leur surface totale et leur position sur le visage du Soleil, nous donnant une idée de la façon dont elles ont changé. l'éclat du Soleil. Nous pouvons faire mieux, cependant; les carottes de glace sur Terre montrent la présence d'isotopes élémentaires qui sont affectés par des particules subatomiques traversant l'espace, et ces particules sont affectées par le champ magnétique du Soleil. Nous pouvons donc les utiliser comme indicateur de l'activité magnétique solaire remontant à environ 9 000 ans.
Mais c'est une somme dérisoire par rapport au des milliards d'années qu'une étoile vit. Et c'est pourquoi de nouvelles recherches se sont tournées vers d'autres étoiles pour voir comment elles ou ils se comporter , pour les comparer au Soleil. L'idée est qu'en regardant leur luminosité sur de longues périodes de temps, ils peuvent voir les étoiles s'atténuer et s'éclaircir lorsque les taches solaires (enfin, les taches stellaires) tournent vers et hors de vue. Les étoiles plus actives magnétiquement changeront davantage parce qu'elles ont plus de taches solaires, tandis que les étoiles calmes auront une luminosité plus stable. Et plus ils peuvent observer d'étoiles, mieux c'est.
Pour ça, les scientifiques qui ont fait la nouvelle recherche se sont tournés vers l'observatoire Kepler , qui pendant trois ans a regardé un seul endroit dans l'espace pour rechercher des exoplanètes, des planètes en orbite autour d'autres étoiles. Pour ce faire, il a effectué de fréquentes mesures de luminosité de 150 000 étoiles, à la recherche de baisses de luminosité lorsque des planètes passaient devant elles, créant ainsi des mini-éclipses. Et cela signifie que Kepler a obtenu un parcelle des mesures de luminosité des étoiles, ce qui est parfait pour cette étude.
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Les six derniers cycles magnétiques solaires ont varié en durée et en intensité ; à en juger par le nombre de taches solaires observées, la dernière (cycle 24) n'était pas aussi active que les précédentes. Mais un nouveau vient de commencer. Crédit: Image SILSO, Observatoire royal de Belgique, Bruxelles
Maintenant, les étoiles se présentent sous de nombreuses saveurs différentes : masse élevée, masse faible, jeune, vieille, chaude, froide… Pour ce faire, ils ont sélectionné des étoiles proches de la température de surface du Soleil de 5780K, de la composition chimique (les éléments lourds affectent le comportement d'une étoile), de la gravité de surface (certaines étoiles sont des géantes et ont une gravité beaucoup plus faible ; elles sont inactives magnétiquement), et surtout rotation.
Pourquoi la rotation ? La rotation d'une étoile est ce qui alimente le champ magnétique . Il crée ce qu'on appelle une dynamo à l'intérieur de l'étoile, un générateur magnétique auto-alimenté. Une étoile qui tourne rapidement est susceptible d'avoir un champ magnétique beaucoup plus fort, et donc un cycle de taches solaires plus agressif, donc les astronomes ont fait ce qu'ils pouvaient pour limiter leur échantillon aux étoiles avec des périodes de rotation proches de celle du Soleil d'environ 24,5 jours.
En fin de compte, ils se sont retrouvés avec des données Kepler à long terme pour 365 étoiles de type solaire. Ils avaient également un groupe de plus de 3 500 étoiles qui ressemblaient beaucoup au Soleil mais pour lesquelles aucune période de rotation n'était connue. Ensuite, ils ont comparé les changements de luminosité de ces étoiles avec ceux du Soleil.
Ce qu'ils ont trouvé est surprenant : Le Soleil est beaucoup plus silencieux que d'autres étoiles comme lui ! Alors que la variation médiane de la luminosité du Soleil est de 0,07 %, les autres étoiles avaient une médiane de 0,36 %, cinq fois plus ! C'est même deux fois plus que le Soleil maximum variation de 0,2%.
Une comparaison des changements de luminosité du Soleil dus aux taches solaires au fil du temps (en haut) à celle d'une étoile qui lui ressemble beaucoup (en bas). En moyenne, le Soleil change moins que les autres étoiles, ce qui signifie qu'il est plus silencieux magnétiquement. Crédit: MPS / hormesdesign.de
Pourquoi? Ce n'est pas clair. Il y a une idée que le Soleil atteint un âge où il passe par une transition vers un cycle magnétique plus calme alors que sa rotation ralentit au fil des éons. Les autres étoiles comme le Soleil ne sont peut-être pas encore si vieilles, elles sont donc toujours actives.
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Il est intéressant de noter que lorsqu'ils ont observé le groupe d'étoiles pour lequel aucune rotation n'avait été mesurée, ils avaient également tendance à être plus silencieux, comme le Soleil. Encore une fois, on ne sait pas pourquoi. N'oubliez pas que ce sont toutes des étoiles qui ressemblent beaucoup au Soleil, mais nous ne savons tout simplement pas à quelle vitesse elles tournent. Si le Soleil était une étoile à quelques dizaines d'années-lumière, nous aurions du mal à mesurer son taux de rotation, et ce serait dans cet échantillon d'étoiles. Dans ce cas, ces étoiles peuvent représenter le genre d'activité que le Soleil est encore capable de .
C'est intriguant. Il est tout à fait possible que le Soleil soit très actif sur des échelles de temps supérieures à 9 000 ans, ce qui est loin d'être mesuré de manière fiable. Peut-être que sur des dizaines ou des centaines de milliers d'années, l'activité du Soleil augmente un peu, mais nous n'en avons aucune trace.
Une énorme proéminence sur le Soleil est entrée en éruption en 2012, capturée ici par l'Observatoire de la dynamique solaire. Crédit: NASA/GSFC/SDO
C'est… préoccupant. Bien que l'échelle de temps soit longue et que ce ne soit probablement pas quelque chose dont nous devons nous inquiéter pendant un certain temps, il n'est toujours pas réconfortant de penser que le Soleil peut être plus actif. Le cycle magnétique est responsable non seulement des taches solaires, mais aussi des tempêtes solaires, des éruptions cataclysmiques des éruptions solaires et des éjections de masse coronale. Ceux-ci ont un effet important sur les satellites, les humains dans l'espace et même notre réseau électrique au sol. Il est dans notre intérêt de mieux comprendre ces cycles !
Ce travail est une première étape importante dans la compréhension du comportement à long terme du Soleil. À l'avenir, d'autres observatoires spatiaux sont prévus pour observer les étoiles comme Kepler, afin que la recherche puisse également être étendue. Il est intéressant pour moi que les observations faites par Kepler puissent également être utilisées pour d'autres types de science que ce qui était initialement prévu. Une grande partie de l'astronomie dépend simplement du fait de lever les yeux et de le faire de toutes les manières possibles. Cela signifie qu'il y a beaucoup de chevauchements là-bas. Qu'apprendrons-nous d'autre au fur et à mesure que nous approfondirons les données que nous collectons ?
