Le Soleil est en désaccord avec lui-même express
Depuis huit ans, deux méthodes différentes de mesure de la température de la couronne solaire donnent des réponses différentes. Un instrument — le radiotélescope de Nançay — voit 600 000 degrés. L'autre approche — le calcul basé sur la répartition du gaz en altitude — exige 1,5 million. Les deux observent les mêmes électrons, mais divergent d'un facteur 2,4.
La différence ne peut pas être mise sur le compte d'interférences. Elle a été vérifiée avec deux radiotélescopes différents — à Nançay et avec LOFAR — et sur huit ans, incluant les phases calmes et actives du cycle solaire. L'écart reste stable. La diffusion turbulente des ondes radio, qui pourrait affaiblir le signal, n'explique qu'une partie de l'écart, mais pas la totalité.
Il reste à supposer : les électrons de la couronne ne suivent pas la loi habituelle de distribution des vitesses. Les ondes radio sont principalement produites par les électrons lents, tandis que la hauteur de la couche de gaz dépend des électrons rapides. Si les électrons rapides sont plus nombreux que ne le prédit le modèle standard, l'énigme se résout. Les calculs montrent qu'il faut que la distribution des vitesses ait une forme à « queue lourde » — alors le rapport des températures donne exactement 2,4.
C'est comme un orchestre où les violons et les contrebasses jouent des notes différentes. Le radiotélescope n'entend que les violons, et l'altimètre n'entend que les contrebasses. Tant qu'ils ne jouent pas à l'unisson, la température de la couronne dépendra de l'instrument avec lequel on l'écoute.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.10040
Two independent electron temperature diagnostics applied to the quiet solar corona yield systematically different results. Radio brightness temperatures from the Nancay Radioheliograph indicate T_e ~ 0.6 MK, while hydrostatic scale-height modeling requires T_e ~ 1.5 MK. Both probe electrons; they disagree by a factor of R = 2.4 +/- 0.3. This discrepancy persists across eight years spanning solar minimum and is confirmed by LOFAR at lower frequencies. We consider turbulent scattering, which suppresses brightness temperature, but comparison with the FORWARD/PSIMAS Maxwellian model shows the standard thermal structure predicts ~1.6 MK; scattering accounts for the reduction toward observed MWA values but not the gap to 620 kK. The ratio R is also cycle-invariant despite measured variations in turbulence. We propose the residual discrepancy reflects non-Maxwellian electron velocity distributions. Radio bremsstrahlung samples the distribution core; ionization and scale heights are dominated by the suprathermal tail. For kappa distributions, the predicted ratio kappa/(kappa - 3/2) matches R = 2.4 at kappa ~ 2-3, consistent with spectroscopic measurements in active regions but in tension with perturbative predictions of kappa ~ 10-25. We predict Active Region cores should show a collapsed ratio (R <= 1.5) as collisionality restores thermal equilibrium.
La couronne solaire est plus chaude que la surface du Soleil : le disque visible a une température d'environ 5500 degrés, tandis que la couronne est chauffée à des millions. Pourquoi ? C'est l'une des grandes énigmes de la physique solaire.