Comment capturer une onde stationnaire sur le Soleil

Original: "Detection of resonant nodes in a pore chromosphere"
· T. Felipe, H. Kumar, E. G. Broock
arXiv:2609.08293v1 · 2026-09-08 · CC BY 4.0 · 2 min
Des astronomes ont observé pour la première fois sur le Soleil des points où les ondes s'immobilisent, comme sur une corde de guitare.

Si vous frappez une corde de guitare, elle émet un son. Des points apparaissent alors sur la corde, qui bougent à peine : ce sont les nœuds. Le Soleil possède des nœuds similaires : dans la couche appelée chromosphère, les ondes peuvent se retrouver piégées entre deux frontières chaudes et osciller sur place, comme une corde.

La chromosphère est la couche de l'atmosphère solaire située entre la surface visible (la photosphère) et l'enveloppe externe ténue (la couronne).

Les astronomes supposent depuis longtemps que de telles ondes stationnaires devraient exister dans les taches sombres du Soleil, appelées pores. Mais personne n'avait réussi à les observer directement. Aujourd'hui, des scientifiques ont utilisé un grand télescope et un instrument spécial qui décompose la lumière en couleurs. Ils ont suivi les oscillations de température et de vitesse dans la chromosphère d'un pore à différentes altitudes.

Il s'est avéré qu'à une certaine altitude, la température change brusquement de phase dans ses oscillations, comme si l'onde heurtait un mur invisible et se réfléchissait. Au même endroit, la puissance des oscillations chute presque à zéro. C'est exactement un nœud d'onde stationnaire. Son altitude varie : au centre du pore, il est plus haut ; sur les bords, plus bas. Et en dehors du pore, on ne trouve souvent pas de tels nœuds, car les ondes s'échappent librement vers le haut.

Maintenant que l'on sait où se trouve le nœud, on peut mesurer les propriétés de la chromosphère : à quelle hauteur se trouve la couche réfléchissante et à quelle vitesse le son s'y propage. C'est un peu comme si l'on pouvait déterminer la tension d'une corde en écoutant sa note. Le Soleil, lui aussi, peut s'écouter.

La hauteur du nœud résonant dans la chromosphère d'une pore varie avec le temps : en 35 minutes d'observations, le nœud s'est déplacé d'environ 0.3 Å, ce qui correspond à des centaines de kilomètres. C'est comparable à l'altitude de l'orbite de la Station spatiale internationale.

h = \frac{n}{2} \frac{c_S}{\nu}
h est la distance de la couche réfléchissante au nœud, n est le numéro du nœud, c_S est la vitesse du son, ν est la fréquence de l'onde