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Le bord du Soleil ressemble à une frange duveteuse : de fines gerbes de gaz incandescent — les spicules — s'en élèvent vers le haut. Elles ne vivent que quelques minutes et changent constamment. En 2024, un télescope hissé à bord d'un ballon a réussi à distinguer, tout près du bord du disque, non seulement les gerbes elles-mêmes, mais aussi leur faible lueur dans les raies de l'hydrogène, que l'on n'avait jamais pu y observer auparavant.

Il s'agit de trois raies de Paschen — Pa 15, Pa 16 et Pa 17. C'est la lumière émise par l'atome d'hydrogène lorsque son électron saute d'orbites lointaines vers la troisième. Plus le numéro de la raie est élevé, plus la lueur est faible, mais plus le gaz est transparent pour cette lumière. C'est précisément pourquoi ces nouvelles raies se sont révélées utiles : elles permettent de sonder les régions les plus ténues, là où les observations ordinaires deviennent aveugles.

Les mesures ont montré que les vitesses de déplacement du gaz, déterminées à partir des nouvelles raies, sont plus faibles que celles obtenues avec l'ancienne raie du calcium. Cela signifie que la lumière de l'hydrogène nous parvient de régions plus transparentes, où de nombreux jets de vitesses différentes se mélangent dans un même rayon visuel. La moyenne brouille l'image, mais c'est précisément elle qui révèle la finesse du gaz.

La comparaison de la luminosité des trois raies entre elles ne correspond pas aux calculs. C'est un indice que des processus que nous n'avons pas encore pris en compte participent à la formation de ces raies. Il s'agit peut-être d'un chauffage supplémentaire ou de mouvements microscopiques du plasma. Les physiciens solaires disposent désormais d'un nouvel outil pour comprendre de quoi est faite et comment vit l'enveloppe ténue du Soleil — la chromosphère.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2608.14034v1

We report the detection of high-order hydrogen Paschen emission lines (Pa~15, Pa~16, and Pa~17) in the quiet-Sun chromosphere off the solar limb using the Chromospheric Infrared SpectroPolarimeter (SCIP) on board the {\sc Sunrise~iii} balloon telescope. These lines reveal thread-like structures resembling spicules and exhibit systematically smaller Doppler velocities than Ca~II~854.2~nm, suggesting that they are optically thinner and more affected by line-of-sight averaging, especially near the limb. Non-LTE radiative transfer synthesis using the spherically symmetric one-dimensional code \texttt{rhsphere} reproduces the overall spectral properties. The observed ratios among three Paschen lines show systematic deviations from synthetic and theoretical results, suggesting that additional physical effects may influence the formation of high-order Paschen lines. The study demonstrates the potential of high-order Paschen lines as a new diagnostic of optically thin plasma in the off-limb chromosphere.