Fonctionnement d'une éruption solaire

question posée le 12-11-2014 par Mehdi

Une tache solaire active vue de côté
Une tache solaire active vue de côté

Crédit & Copyright: Hinode, JAXA, NASA

Bonjour à l'équipe de Ciel des Hommes.

Je suis récemment tombé sur un magnifique timelapse du soleil en 4K que l'on peut visionner ici: https://www.youtube.com/watch?v=ipvfwPqh3V4#t=461

Cependant, ce que j'ai vu me suggère quelques interrogations, notamment sur les différentes éruptions solaires. On peut voir à l'équateur des zones particulièrement mouvementées. Des sortes d'explosions se produisent et libèrent des trainées de gaz. On peut cependant voir ces trainées être "réabsorbées", comme si elles étaient aspirées par "l'épicentre" de l'éruption. Comment cela se fait-il? Un mécanisme gravitationnel normal devrait produire un effet différent non ?

Merci par avance et bonne journée.

réponse du 13-11-2014 par Fabrice Mottez

Le gaz émis lors de ces éruptions n'est pas un gaz électriquement neutre. Il est composé d'ions (des atomes auxquels il manque des électrons) chargés positivement et les électrons (de charge négative) échappés de ces atomes. Un tel gaz formé de matière ionisée s'appelle un plasma.

Or, contrairement aux atomes d'un gaz neutre, les ions et les électrons d'un plasmas ont des mouvements très sensibles au champ magnétique. A la surface du Soleil, le champ magnétique est spécialement fort (typiquement 0,15 Tesla dans une tache solaire, et pour comparaison, environ 50 micro-Tesla à la surface de la Terre).

Le plasma se déplace facilement dans la direction du champ magnétique, et plus difficilement perpendiculairement au champ magnétique. La direction du champ magnétique est donc comme une sorte de rail le long duquel le plasma se déplacerait plus facilement que dans d'autres directions.

Au dessus d'une tache solaire, le champ magnétique est relativement complexe, et selon l'endroit d'où est émis le plasma, celui-ci suivra des directions différentes qui correspondent toutes globalement à la direction locale du champ magnétique. Ce peut être parfois une direction quasi-verticale, mais cette direction est souvent inclinée, et à plus grande échelle, elle peut former des boucles (mais pas toujours). On voit très bien certaines de ces boucles sur la vidéo que vous citez.

Si une éruption pousse du plasma vers le haut, celui-ci montera en suivant la direction du champ magnétique. Et quand il retombera, il suivra le même chemin, mais dans l'autre sens . D'où les déplacements de matière que vous avez observé sur cette vidéo.

Notons que si le plasma a atteint le haut d'une boucle, il retombe de l'autre coté de la boucle, ce que l'on voit aussi sur la vidéo.

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