Publié le 27 octobre 2025 16:05:00. Depuis des décennies, les scientifiques s’interrogent sur un paradoxe solaire : pourquoi la couronne solaire, la couche la plus externe de notre étoile, est-elle bien plus chaude que sa surface. De nouvelles recherches pourraient enfin apporter une réponse grâce à l’étude des ondes de plasma.
- Une équipe de chercheurs a identifié des ondes de plasma réfléchies comme source potentielle de la chaleur extrême dans les trous coronaux.
- Des expériences en laboratoire et des simulations informatiques confirment la théorie de la réflexion des ondes d’Alfvén et la création de turbulences.
- Cette découverte pourrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes complexes régissant le Soleil.
Depuis plus de quatre-vingts ans, le mystère de la température de la couronne solaire déconcerte la communauté scientifique. Alors que la surface du Soleil atteint environ 10 000 degrés Fahrenheit (5 500 degrés Celsius), la couronne solaire peut monter jusqu’à 2 millions de degrés Fahrenheit (1,1 million de degrés Celsius). Cette augmentation de température à mesure que l’on s’éloigne du cœur de l’étoile défie les lois de la physique connues.
En octobre dernier, une équipe de chercheurs du Laboratoire de Physique des Plasmas de Princeton (PPPL), relevant du Département de l’Énergie des États-Unis (DOE), a franchi une étape importante dans la résolution de cette énigme. Leur étude, menée par Sayak Bose, suggère que les ondes de plasma réfléchies pourraient être responsables de cet échauffement extrême, en particulier dans les régions appelées trous coronaux.
Les trous coronaux sont des zones de faible densité dans la couronne solaire, caractérisées par des champs magnétiques ouverts vers l’espace. Jusqu’à présent, leur température élevée était connue, mais l’origine de cette chaleur restait incertaine.
« Jusqu’à présent, les scientifiques savaient que les trous coronaux avaient des températures élevées, mais la cause exacte n’est pas encore claire. Nos recherches montrent que les ondes de plasma réfléchies pourraient en être le mécanisme »
Sayak Bose, auteur principal de l’étude
Pour valider cette hypothèse, l’équipe a mené des expériences au sein du Large Plasma Device (LAPD) de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Cet appareil, doté d’un tube à plasma de 20 mètres de long, permet de générer des ondes d’Alfvén – des ondes qui se propagent dans les champs magnétiques des gaz chauds, ou plasmas. Ces ondes avaient été prédites par le scientifique suédois Hannes Alfvén, prix Nobel de physique.
Les résultats expérimentaux ont démontré que lorsque les ondes d’Alfvén traversent des zones de densités de plasma et d’intensités de champ magnétique variables, elles peuvent être réfléchies vers leur point d’origine. La collision entre les ondes entrantes et réfléchies crée alors des turbulences, générant ainsi de la chaleur.
Des simulations informatiques ont été réalisées en parallèle pour corroborer les résultats obtenus en laboratoire. Ces simulations confirment que le phénomène de réflexion des ondes d’Alfvén peut effectivement se produire dans des conditions similaires à celles de la couronne solaire.
Selon Sayak Bose, cette recherche illustre la puissance des expériences en laboratoire pour éclairer des phénomènes complexes à l’échelle de l’univers.
« La physique derrière ces ondes est très compliquée, mais les résultats sont vraiment extraordinaires. Grâce aux expériences réalisées sur Terre, nous pouvons comprendre plus en profondeur le fonctionnement du Soleil »
Sayak Bose
Source: Science Quotidienne
Pour aller plus loin
