De nombreux télescopes en orbite ont permis d’étudier le Soleil qui détient encore des secrets. Le télescope X de la Nasa, nommé NuSTAR, apporte sa propre contribution en étudiant des rayons X plus énergétiques que ceux de ses précédents cousins dans l’espace, comme Chandra. Ces rayons montrent de nouveaux aspects du Soleil dont l’investigation pourrait aider à définitivement résoudre l’énigme du chauffage de la couronne solaire.
On a peine à le croire mais cela fait déjà un peu plus de 10 ans que la Nasa a lancé son Nuclear Spectroscopic Telescope Array ou NuSTAR. Rappelons qu’il s’agit d’un petit télescope spatial à rayons X qui a pour objectif l’observation de rayons plus énergétiques (3-79 keV) que ceux étudiés depuis plus longtemps encore par les satellites Chandra et XMM–Newton, respectivement de la Nasa et de l’ESA. L’astronomie X a commencé à révolutionner notre vision de l’Univers sérieusement à partir des années 1970, en mettant en évidence notamment le premier candidat au titre de trou noir stellaire, Cygnus X1.
Mais, en fait, cette nouvelle astronomie a fait ses débuts il y a plus de 70 ans lorsqu’une fusée V2 avait emporté un détecteur pour observer le rayonnement du Soleil dans cette bande de longueurs d’onde, une grande première pour l’époque. Les rayons X étant facilement stoppés par l’atmosphère (mais pas par le milieu interstellaire, des rayons X de longueurs d’onde inférieures à un nanomètre pouvant traverser de part en part la Voie lactée), on savait que l’on ne pouvait pas observer ce rayonnement prédit théoriquement à partir de la détermination de la température très élevée du plasma de la couronne solaire (106 K) sans sortir de l’atmosphère
Un récent communiqué de la Nasa revient justement sur cette étude de la couronne solaire rendue possible par l’astronomie X et dont on pouvait s’attendre à ce qu’elle soit renouvelée par les observations de NuSTAR. Cela fait plus d’une décennie que des annonces sont régulièrement faites concernant des découvertes qui sont présentées comme étant sur le point de permettre de résoudre l’énigme du chauffage de la couronne solaire, voire même la résolvant.
Des « nanoflares » pour chauffer la couronne solaire ?
Les astrophysiciens ont été surpris, il y a longtemps déjà, de constater que si la température de surface du Soleil était d’environ 6 000 degrés kelvin, la température de l’atmosphère solaire constituant sa couronne et donc au-dessus de sa surface dépassait le million de degrés. C’est un peu comme si on découvrait que l’on peut faire bouillir de l’eau dans une casserole en la posant sur un pack de glace. Or, du point de vue de la thermodynamique, la chaleur passe spontanément d’un corps chaud à un corps froid, jamais l’inverse. À moins d’admettre une violation des lois de la thermodynamique très difficile à accepter étant donné que l’on sait les dériver des lois de la mécanique statistique qui sont nécessairement très générales, il fallait faire intervenir des mécanismes de chauffage additionnels, comme des ondes d’Alfven, par exemple.
Si l’on a incontestablement progressé sur ces questions, par exemple grâce aux observations de Parker Solar Probe, force est de constater qu’un consensus n’existe toujours pas quant à la solution de l’énigme du chauffage de la couronne parmi les astrophysiciens solaires.