éruption solaire

Dans une casserole sur la cuisinière, l'eau commence à bouillonner par le bas, bien avant que toute la masse ne soit en ébullition. Les bulles de vapeur montent du fond, alors que la plaque n'est pas encore rouge.

Au cœur d'une éruption solaire, les lignes de champ magnétique se déchirent comme des élastiques tendus et se reconnectent en quelques minutes, libérant une énergie qui suffirait à l'humanité pendant des millions d'années.

Une avalanche dans un tas de sable commence par un seul grain. Personne ne sait exactement où il se détachera ni quelle sera l'ampleur de l'écroulement. Mais si l'on verse du sable pendant longtemps, le tas atteint de lui-même un état où les avalanches de toutes tailles – des petites coulées aux effondrements géants – suivent la même loi.

Une tache solaire — petit îlot sombre sur la surface de feu — mène une vie tumultueuse. Sous elle, dans les profondeurs invisibles, flottent d'immenses boucles magnétiques, semblables à des câbles torsadés.

Sans cesse, le Soleil est frappé par des décharges — la reconnexion magnétique dans le plasma libère de l'énergie, faisant briller la couronne. Après chaque décharge, des ondes magnétohydrodynamiques continuent de parcourir les boucles de plasma — comme le son d'une cloche qui s'éteint.

L'énigme de la vallée du rayon — cette chute brutale du nombre d'exoplanètes d'environ 1,8 rayon terrestre — hante les astronomes.

Dans le silence des nuages moléculaires froids, où le milieu interstellaire se condense sous l'effet de la gravité en amas denses, la naissance des étoiles massives reste l'une des grandes énigmes de l'astrophysique.

Dans un monde emprisonné dans un réseau cristallin et refroidi presque au zéro absolu, la matière sait dissimuler ses plus grands secrets.

Au fin fond de l'espace, au centre d'une galaxie. Un trou noir supermassif est entouré d'un disque incandescent de gaz et de poussière. Et voilà qu'à travers ce voile de feu, avec une périodicité de quelques heures, une étoile s'élance — telle une flèche décochée par l'arc de la gravité.

L'espace est parcouru de champs magnétiques. On en trouve autour des galaxies, des étoiles, et même dans les vides cosmiques (les immenses espaces vides entre les amas de galaxies). On considère généralement que ces champs sont amplifiés à partir de champs « germes » faibles grâce à la turbulence, un peu comme une dynamo.

À l'été 2021, la comète 7P/Pons-Winnecke a offert un véritable spectacle. Le réseau de télescopes Las Cumbres Observatory l'a suivie pendant près de trois mois et a compté huit éruptions soudaines.

Aux confins du système solaire se dissimulent des milliers d'objets de la taille d'une exoplanète. Parfois, leurs trajectoires croisent l'orbite de la Terre. Pas besoin de collision : même en passant à proximité, une telle masse peut semer le chaos.

Un fil téléphonique fortement torsadé finit par lâcher et projette des étincelles. C'est exactement ce qui se passe avec les champs magnétiques sur le Soleil : ils se tordent, se déchirent et se reconnectent, alimentant les éruptions. Pour la première fois, des astronomes ont observé ce processus directement.

Un tuyau d'incendie qui frappe un tas de neige. L'eau ne se contente pas de repousser la neige — là où elle frappe, naissent des éclaboussures, de la vapeur et un fracas. C'est à peu près ce qui se passe avec les jets — d'étroits flux de matière éjectés à grande vitesse des environs d'un trou noir.

Un claquement de mains comprime l'air qui s'échappe sur les côtés – c'est le choc le plus simple. Dans l'espace, ce sont les étoiles qui explosent qui jouent le rôle des paumes : leurs ondes de choc compriment brusquement le gaz et déclenchent un mélange chaotique – la turbulence.

On ouvre un vieux coffre rempli de trésors de famille et, à l'intérieur, on découvre des bijoux que l'on croyait contemporains de l'arrière-grand-mère. Mais voilà que l'on s'aperçoit que l'or a été refondu, que les pierres ont été retaillées, et que cela s'est produit bien plus tard qu'on ne le pensait.

Un flux de gaz incandescent file depuis une étoile — et soudain, il s'étouffe, comme s'il avait heurté un mur invisible. C'est exactement ce que des chercheurs ont observé en tentant de reproduire une éruption stellaire à l'échelle du laboratoire.

Dans un nuage dense de gaz et de poussière où naissent des étoiles géantes, le télescope ALMA a aperçu quelque chose de familier. Quatre minces jets de gaz s'échappent de la même région, chacun laissant derrière lui une chaîne de nœuds brillants – comme une ligne pointillée.

Sur le Soleil, il arrive que d'immenses nuages de plasma tentent de s'échapper dans l'espace. Mais souvent, ils n'y parviennent pas : une cage magnétique invisible les retient près de la surface. Ces éruptions ratées sont dites « confinées ». Les scientifiques ont construit un modèle informatique pour comprendre comment fonctionne cette cage.

Autour de certaines étoiles binaires serrées, où une naine blanche aspire de la matière à son étoile compagne, les astronomes observaient une arche lumineuse. On la prenait pour une onde de choc — le lieu où le vent stellaire rapide percute le gaz interstellaire. Mais de nouvelles observations montrent que l'arche n'est pas unique.

Le plasma chaud dans un tokamak ressemble à un animal capricieux : il faut le contenir tout en évitant qu'il ne surchauffe. Dans le réacteur ASDEX Upgrade, on a trouvé un régime où les tourbillons du plasma résolvent eux-mêmes ce problème.

De temps à autre, le Soleil connaît des éruptions – de puissantes libérations d'énergie qui durent de quelques minutes à quelques heures. La plupart sont aléatoires, comme les gouttes de pluie qui frappent un toit.

Le 10 octobre 2024. Le Soleil a éjecté en direction de la Terre un nuage de plasma magnétisé — et quatre engins spatiaux, stationnés en un même point entre le Soleil et la Terre, ont enregistré simultanément les bouillonnements de ce nuage.

La jeune étoile B335, qui n'a pas encore eu le temps de mûrir, a soudainement éternué – et cet éternuement dure encore. Les astronomes ont repéré l'éruption dans la lumière diffusée par la cavité de son écoulement, et elle a offert une occasion rare d'observer comment une telle éjection d'énergie affecte le jet – le…

Le Soleil projette parfois dans l'espace des nuages entiers de particules chargées. En général, les plus rapides – celles qui ont le plus d'énergie – arrivent les premières à la sonde, comme des sprinteurs sur une longue distance.

Sur le Soleil, des explosions se produisent régulièrement, projetant dans l'espace d'immenses nuages de particules chargées. Un tel nuage se dirige vers la Terre et peut endommager les satellites, perturber les communications radio et même priver des villes d'électricité.

Le Soleil éjecte de temps à autre d'immenses nuages de plasma dans l'espace — les éjections de masse coronale. À l'intérieur de ces nuages se trouvent souvent des protubérances emmêlées — des amas de matière plus froids et plus denses. C'est eux qui contiennent beaucoup d'atomes neutres, lesquels émettent une lumière vive dans certaines raies.

L'éruption solaire du 3 juin 2012 s'est comportée comme un orchestre où, après le morceau principal, un deuxième soliste entre en scène de façon inattendue.

Une éruption solaire, c'est comme un coup de tonnerre dans un ciel serein : une brève mais puissante libération d'énergie. Le radiotélescope MeerKAT, en Afrique du Sud, a capté une telle éruption de classe M1.3 et l'a examinée avec une netteté sans précédent. Les instruments habituels voient soit les détails brillants, soit les faibles, mais pas les deux à la fois.

Dans l'océan, il arrive qu'une vague solitaire géante surgisse de nulle part et disparaisse. Ces vagues scélérates sont rares mais dangereuses. Des sursauts rares et intenses similaires existent dans d'autres systèmes, des marchés financiers aux lasers. Le problème est qu'ils sont difficiles à prédire et encore plus à provoquer sur commande.

Une éruption solaire, c'est comme une explosion dans l'atmosphère de l'étoile : en quelques minutes, une énergie comparable à des milliards de bombes nucléaires est libérée. Le 4 mai 2022, le radiotélescope RT-7.5 à Moscou suivait une éruption de classe M5.7.

Au centre de la galaxie J2344, il y a cinq ans, un trou noir — une région de l'espace-temps dont la gravité est si intense que même la lumière ne peut s'en échapper — a déchiqueté une étoile.

Sur le Soleil, de minces jets de plasma s'élèvent sans cesse — ce sont les jets coronaux. Ils ressemblent à des fontaines de gaz surchauffé jaillissant de l'atmosphère de l'étoile.

Le 31 décembre 2023, une éruption de classe supérieure s'est produite sur le Soleil — une de celles qui libèrent en quelques minutes l'énergie de milliards de bombes atomiques. Simultanément, une immense protubérance s'est détachée de la surface : un nuage de gaz surchauffé qui s'est éloigné du Soleil à près de 3000 kilomètres par seconde.

Une éruption solaire ressemble à une explosion dans l'atmosphère : brillante, rapide, avec différentes « voix ». Les rayons X proviennent d'électrons qui ont été accélérés puis brutalement freinés, perdant leur énergie.

Le 1er octobre 2024, une éruption de classe X7.1, l'une des plus puissantes, s'est produite sur le Soleil. Deux sondes spatiales, HXI et STIX, l'ont observée sous des angles différents, comme deux yeux, et, combinées à un modèle informatique, ont permis de reconstituer une image tridimensionnelle.

Le Soleil émet en permanence un flux de particules chargées, principalement de l'hydrogène — le vent solaire. Parfois, le Soleil éjecte des nuages denses de gaz magnétisé, à l'intérieur desquels règne généralement un calme plat.

Une éclipse solaire totale offre de rares minutes où la Lune masque le disque brillant du Soleil, révélant son atmosphère externe, la couronne.

La naine rouge V374 Pegasi est une étoile d'un tiers de la taille du Soleil, mais avec un tempérament de volcan. Toutes les quelques heures, d'immenses amas de plasma se détachent de sa surface, comme des bulles de vapeur s'échappant d'une chaudière bouillante.

Les rayons cosmiques, c'est un peu comme une pluie battante qui tombe de partout. Mais qu'un vent se lève, et les gouttes changent de direction. Ainsi, une tempête solaire — un nuage de gaz magnétisé éjecté par le Soleil — courbe la trajectoire de ces particules qui, d'ordinaire, pleuvent uniformément sur la Terre.