Un signal radio de Mars sonde la couronne solaire express
Le signal radio voyage de Mars à la Terre, mais en chemin, il doit se frayer un passage à travers un « vent » invisible de particules chargées soufflant du Soleil. Ce vent, comme des rides sur l'eau, déforme légèrement les ondes radio. En octobre 2021, la sonde chinoise Tianwen-1 se trouvait derrière le Soleil, et son signal est passé à seulement 4,5 rayons solaires de notre étoile — là où le vent est particulièrement dense. L'antenne terrestre de Wucheng (70 mètres de diamètre) a capté ces perturbations, et les scientifiques ont pu « sonder » la couronne solaire grâce à elles.
Il s'est avéré que la scintillation du signal radio — comme le frémissement de l'air au-dessus d'un trottoir brûlant — s'intensifie lorsque le faisceau passe plus près du Soleil. Les 5, 13 et 15 octobre, les instruments ont enregistré des sursauts particulièrement forts. En les comparant aux images des sondes SOHO et SDO, les chercheurs ont vu que chaque sursaut coïncidait avec la naissance de structures brillantes dans la couronne : des streamers géants, des flux de vent rapide ou des éjections de masse.
Désormais, les astronomes peuvent utiliser n'importe quelle sonde passant près du Soleil comme un capteur gratuit de météo spatiale. Pas besoin de lancer des engins spéciaux — il suffit d'« écouter » les perturbations du signal radio et d'en déduire où exactement la tempête est née sur le Soleil. C'est comme deviner, en voyant l'ombre trembler sur le mur, que le vent s'est levé dehors.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.13670
During the first superior conjunction of the Tianwen-1 Mars probe in October 2021, its downlink signal received by the Wuqing 70-m radio telescope passed within 4.53 solar radii of the Sun. The signal was significantly perturbed by the solar wind, providing a mechanism to probe coronal activity. We analyze the Doppler frequency scintillation spectrum of the solar wind within 10 solar radii to derive a characteristic frequency scintillation parameter. Statistical analysis indicates this parameter increases as the signal path approaches the Sun, with notable anomalies observed on October 5, 13, and 15. Comparisons with SOHO and SDO data reveal strong spatio-temporal correlations between these scintillation anomalies and coronal activity. We demonstrate that this parameter effectively identifies solar phenomena, including coronal streamers, high-speed solar wind, and coronal mass ejections (CMEs). Quantitative analysis confirms a distinct temporal correlation and delay between frequency scintillation and solar wind speed changes, validating the feasibility of spatially localizing solar activity.
Les ondes radio de la sonde Tianwen-1 ont mis environ 20 minutes pour atteindre la Terre, mais le vent solaire a modifié leur fréquence si faiblement qu'il a fallu mesurer un décalage de quelques millionièmes de hertz.