Astronomie d'éjection de masse coronale

Éjection de masse coronale (CME), grande éruption de plasma magnétisé de l'atmosphère extérieure du Soleil, ou couronne, qui se propage vers l'extérieur dans l'espace interplanétaire. Le CME est l'une des principales caractéristiques transitoires du Soleil. Bien qu'il soit connu pour être formé par des reconfigurations explosives de champs magnétiques solaires à travers le processus de reconnexion magnétique, son mécanisme de formation exact n'est pas encore compris.

Les CME rapides provoquent des chocs interplanétaires dans le vent solaire et provoquent les tempêtes géomagnétiques les plus intenses sur Terre. Principaux moteurs de la météorologie spatiale, les tempêtes géomagnétiques sont des perturbations dans la magnétosphère terrestre qui peuvent avoir un impact significatif sur les systèmes technologiques terrestres et spatiaux. Leur processus de formation, leur structure tridimensionnelle, leur évolution au fur et à mesure de leur propagation dans l'espace interplanétaire, leur relation avec les éruptions solaires et leur impact sur l'environnement spatial de la Terre sont des domaines importants de la recherche en physique solaire et spatiale.

Observations et apparence

Avant l'invention du coronographe (un instrument qui place un disque d'occultation devant le Soleil pour bloquer sa lumière brillante), la couronne du Soleil n'était visible que pendant quelques minutes pendant les éclipses solaires totales, lorsque la Lune agissait comme le disque d'occultation. Avec l'avènement de l'astronomie solaire basée sur l'espace au début des années 1970, des observations à haute résolution et relativement continues de la couronne du Soleil ont pu être faites, permettant l'observation de routine des CME.

Les CME sont observés sous forme de boucles ou de bulles de plasma dense qui se propagent loin du Soleil et qui perturbent et interagissent avec le vent solaire environnant et le champ magnétique interplanétaire (FMI). Ces CME observés in situ par des engins spatiaux dans le vent solaire, appelés CME interplanétaires (ou ICME), sont souvent caractérisés par des champs magnétiques torsadés (ou des cordes de flux magnétique); ces ICME sont communément appelés nuages ​​magnétiques.

Propriétés

Les CME sont de très grandes structures dynamiques qui peuvent contenir plus de 10 ¹⁵ grammes de matière solaire. Ils peuvent avoir une taille radiale de 0,25 unité astronomique (UA; 37 millions de kilomètres ou 23 millions de milles) lorsqu'ils passent par la Terre, ce qui est à 1 UA (150 millions de kilomètres ou 93 millions de milles) du Soleil. Les CME qui sont lancés vers la Terre sont appelés halo CME car à mesure qu'ils approchent de la Terre, ils apparaissent plus grands que le Soleil, créant un «halo» d'émission coronale lumineuse complètement autour de lui.

Le taux d'occurrence des CME suit généralement le cycle solaire de 11 ans d'activité des taches solaires, et les CME se produisent plus fréquemment et sont les plus intenses autour du maximum solaire. Les CME provoquent les plus grandes tempêtes géomagnétiques. Il existe deux principaux types de tempêtes géomagnétiques: les tempêtes récurrentes et non récurrentes. Les tempêtes récurrentes sont causées par des caractéristiques du Soleil appelées trous coronaux qui vivent pendant plusieurs mois et génèrent des régions d'interaction corotatives (perturbations du vent solaire où le vent solaire rapide des trous coronaux rattrape le vent solaire lent) qui se répètent le 27 de rotation solaire journalière. Les tempêtes non récurrentes se produisent sporadiquement tout au long de la rotation solaire, mais sont principalement provoquées par les CME. Les régions d'interaction en rotation sont le plus souvent observées pendant la phase de déclin du cycle solaire (les quelques années après le maximum solaire) en minimum solaire, tandis que les CME sont observés le plus souvent pendant le maximum solaire.