La nouvelle sonde "solar probe plus" vérifiera la théorie des ondes cyclotron type Kasper

Depuis dix ans les astronomes cherchaient à savoir ce qui réchauffe et accélère le vent solaire

Le vent solaire est un flux de gaz magnétisé chaud et rapide qui se déplace dans la haute atmosphère solaire composé d'hydrogène, d'hélium et d'ions plus lourds. Les chercheurs le compare à de la vapeur sortie d'eau bouillante d'une cocotte. Mais dans le soleil A. Szabo du GFSC de la NASA a trouvé que cela se passe différemment. Autant la vapeur se refroidit et ralentit en sortant de la cocotte, à l'inverse le vent solaire triple l'accélération de sa vitesse en traversant la couronne. En outre un phénomène contribue à le réchauffer et cela même dans l'espace plus froid.

Les observations satellites allemands et US dans les années 70-80 ont ouvert la voie aux premières théories sur les instabilités des mélange plasma, les ondes magnétohydrodynamiques et les turbulences thermiques. Les dix neuf années de données de la sonde "Wind" sur les températures du vent solaire, du champ magnétique et des valeurs d'énergie ont permis de trouver d'où provient la source thermique du vent solaire : des ondes cyclotron ioniques.

Ces ondes sont faites de protons qui voyagent autour du champ magnétique solaire. En accord avec la théorie de P. Isenberg développé par V. Galansky et V. Shevshenko, les ondes cyclotron ioniques émanent du soleil en se propageant dans le vent solaire. Elles surchauffent le gaz à plusieurs millions de degrés et accélèrent le flux à plusieurs millions de kilomètre par heure. Les ondes de type Kasper sont effectivement actives au voisinage de la sonde "wind".

Sur Terre le vent transporte du nitrogène, de l'oxygène, de la vapeur d'eau dans un même flux, tout se déplace à la même vitesse et ont la même température.

Les éléments chimiques du vent solaire, hydrogène, hélium, ions plus lourds, se déplacent à des vitesses différentes, de température différente, ils varient en fonction de leur direction. Longtemps nous nous demandions pourquoi les éléments les plus lourds se déplaçaient plus vite et étaient plus chauds que les éléments plus légers. La théorie des ions cyclotron explique cela. Les ions lourds résonnent avec les ondes cyclotrons ioniques. En compensation de leur légèreté ils gagnent en énergie et chaleur en se déplaçant. Leur comportement intrigue les chercheurs sur la fusion nucélaire. Quand vous regardez un réacteur à fusion sur Terre le premier souci est la contamination. Les ions lourds passent à travers le métal de la chambre de fusion se mélangent au plasma. Les ions lourds rayonnent de la chaleur, cela peut entraîner un refroidissement du plasma qui peut stopper la fusion. Les ondes cyclotron ioniques de type Kasper découvertes dans le vent solaire pourraient faire inverser cet état. En théorie elles peuvent utiliser, chauffer et/ou retirer les ions lourds pour rétablir l'équilibre thermique de la fusion du plasma.

La prochaine étape sera de savoir si les ondes cyclotron ioniques agissent de la même façon dans la basse atmosphère du soleil où le vent solaire commence son périple. D'où la programmation de la nouvelle sonde Solar Probe Plus qui sera lancée par la NASA en 2018 

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