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STEREO : Une explosion solaire observée sur la face cachée du Soleil apporte de nouveaux indices importants sur l'accélération des particules aux hautes énergies

La mission STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) de la NASA comprend deux satellites dérivant graduellement en amont (STEREO-A) et en aval (STEREO-B) de la Terre le long d’orbites similaires autour du Soleil. STEREO est la première mission obtenant des images de la face cachée du Soleil depuis deux points de vue différents.

   

Figure 1: Trois images différentiés obtenues par les imageurs de STEREO-A à trois temps différents (02 :20UT, 02 :30UT, 02 :38UT). Chaque image combine des observations du disque solaire dans l’ultraviolet, la raie du FeXII à 195 Angström (instrument EUVI) et de la basse couronne en lumière blanche par le coronographe interne (COR-1). La bulle formée par l’éruption solaire et l’onde de choc qui l’entoure ont une forte expansion en 3-D. La limite de la zone de perturbation du disque solaire par l’onde de choc est marquée par la ligne pointillée noire.

   

Dans une étude publiée cette semaine dans le Astrophysical Journal, la propagation d’une éruption solaire très énergétique, déclenchée le 21 Mars 2011, sur la face cachée du Soleil (longitude ouest de 135°), a pu être observée en détail grâce aux instruments optiques de STEREO-A. Une onde de choc formée lors du déclenchement de l’éruption est suivie dans la basse couronne solaire (à environ 80Mm au-dessus de la surface du Soleil) depuis le site de déclenchement situé au-delà du limbe ouest du Soleil jusqu’aux parties du disque solaire visibles depuis la Terre. Les variations du flux de particules énergétiques, supposées accélérées par cette onde de choc, et mesurées in situ par les instruments de STEREO-A, ont pu être comparées à des mesures similaires prises par les sondes situées près de la Terre (SOHO, ACE, Wind).

   

Cette étude compare, pour la première fois, l’étendue du choc dans la basse couronne avec plusieurs points de mesures dans l’héliosphère et ce lors de la phase critique associée au déclenchement d’une l’éruption solaire. Les particules accélérées pendant ces premières minutes sont très souvent les plus énergétiques lors d’un événement donné (dépassant parfois plusieurs GeV par nucléon), elles constituent donc un réel danger pour l’activité humaine dans l’espace. Ces particules se propagent le long de lignes de champ magnétique qui connectent la basse couronne au système interplanétaire. Un délai de 30 minutes environ est observé entre l’arrivée des particules à STEREO-A et l’arrivée des particules à la Terre. L’étude démontre pour la première fois que ce délai correspond au temps nécessaire à l’onde de choc pour se propager depuis le site de déclenchement connecté magnétiquement à STEREO-A (Ouest 135°) et le point connecté magnétiquement à la Terre (Ouest 70°). Cette étude apporte donc un fort soutien à la théorie de l’accélération des particules au niveau des chocs coronaux. Elle suggère aussi que la prévision de l’arrivée des particules près de la Terre, avec un délai de l’ordre de plusieurs dizaines de minutes, est possible avec un système de surveillance adapté.

   

Figure 2: The ecliptic plane viewed from solar north. The eruption and the shock surrounding it are initially confined to a small volume. The particles, that we think are accelerated near the shock, are initially injected along the magnetic field lines connected to STEREO-A. The shock wave undergoes a strong 3-D expansion perturbing an increasingly large volume of the solar corona. This phase lasts 30 minutes until the shock wave intersects magnetic field lines connected to the near-Earth environment. This time of intersection is associated with the onset of particles suddenly measured by probes placed near the Earth.

   

Contact: Alexis ROUILLARD, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse (UPS), Toulouse, Francemel: arouillard@irap.omp.eu

   

Référence:

   

The Astrophysical Journal, 752:44 (20pp), 2012 June 10 THE LONGITUDINAL PROPERTIES OF A SOLAR ENERGETIC PARTICLE EVENT INVESTIGATED
USING MODERN SOLAR IMAGING

   

Lien: http://filez.irap.omp.eu/17f4jw8ghk63

   
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