Proba-2 shows solar flare that came to Earth
ESA's Proba-2 records solar eruption

Suivi par Proba-2 d’une éruption solaire qui a touché la Terre

14 avril 2010

La semaine dernière, le ciel des régions polaires s’est trouvé illuminé par des aurores fantomatiques, à la suite d’une tempête du Soleil, la plus importante depuis plusieurs années. L’événement est dû à une éruption solaire qui s’est produite quelques jours plus tôt. Ce qu’a révélé de façon détaillée et à grande vitesse la charge scientifique du petit observatoire du Soleil Proba-2.

De telles éruptions ont plusieurs constituants : le plus souvent, ce sont avant tout des protubérances dans le disque solaire et des éjections de masse coronale ou Coronal Mass Ejections (CMEs). Ces protubérances sont provoquées par des explosions soudaines qui libèrent de l’énergie électrifiée hors de la surface du Soleil. La protubérance solaire qui a été observée s’est produite à 11 h 54 le samedi 3 avril. On l’a officiellement cataloguée comme “faible”, bien qu’elle a impliqué des températures de dizaines de millions de degrés et autant d’énergie que l’espèce humaine consomme sur Terre chaque année.

De manière significative, l’éruption solaire a un impact sur l’environnement terrestre, car elle nous envoie un flux important de particules chargées. Voyageant à la vitesse de 500 km/s dans le système solaire, les premières éjections de matière (CME) ont atteint notre planète le 5 avril.

Proba-2
Proba-2

La tempête magnétique terrestre qui s’est alors produite était la plus forte de ces trois dernières années. Elle a donné lieu à des aurores très lumineuses, mais aucun dommage n’a été enregistré sur des systèmes qui sont potentiellement sensibles, tels que les satellites, les signaux GPS, les télécommunications et les réseaux d’électricité.

Les éruptions sur le Soleil sont rarement visibles en lumière normale, mais elles se manifestent de façon spectaculaire dans les longueurs d’onde de l’UV (ultraviolet) extrême. La mission SOHO (Solar & Heliospheric Observatory) de l’ESA et de la NASA, en produisant des images remarquables depuis près de 15 ans, a montré son rôle de précieux « chien de garde » des éruptions solaires. Depuis la fin de l’année dernière, un nouveau « petit aboyeur » fait de même en orbite basse : c’est le micro-satellite Proba-2 de l’ESA.

Ce petit observatoire solaire, satellisé depuis le 2 novembre dernier, a été réalisé par QinetiQ Space (ex-Verhaert Space) à Kruibeke, près d’Anvers. Son logiciel de bord qui le rend autonome sur orbite a été développé par Spacebel. D’un volume d’à peine 1 m³, ce satellite est bourré d’équipements de démonstration technologique, mais il a aussi des instruments de recherche scientifique : le SWAP (Sun Watcher using APS detectors and imaging processing), qui a les dimensions d’une boîte à chaussures, produit des images de façon plus fréquente que le senseur équivalent qui équipe SOHO.

Solar flare
Close-up of eruption event

« SWAP a servi à obtenir une image chaque 100 secondes Durant l’éruption, tandis que SOHO l’a observée toutes les 15 minutes”, note David Berghmans of the Observatoire royal de Belgique (ORB), qui supervise les opérations SWAP. “Ce qui signifie qu’on a une quarantaine d’images, alors que nous en obtenons 5 à 6 au moyen de SOHO. Ce qui nous permet de visionner clairement un éventail complet de phénomènes qui expliquent comment un tel événement se produit dans le Soleil. »

Le plus remarquable est qu’au début de l’éruption elle-même, on peut discerner une légère bouffée de matière en train de se dégager et de retomber. Pour l’éjection de masse coronale, c’est le commencement de son odyssée vers la Terre. Le phénomène est suivi d’une ‘onde EIT’ qui se propage, alors que la zone autour de la protubérance s’assombrit. Puis, finalement, on assiste à des boucles rougeâtres de plasma qui sont en train de se refroidir, alors que le champ magnétique du Soleil se reforme ensemble à nouveau.

LYRA data
LYRA time series during solar eruption event

Aux côtés de SWAP, Proba-2 est équipé d’un autre instrument de surveillance de l’activité solaire, auquel l’ORB a contribué: LYRA (Large Yield Radiometer) est un radiomètre solaire qui mesure le rayonnement du Soleil dans des longueurs UV (ultraviolet) de référence. SWAP et LYRA ont observé l’éruption de manière simultanée. Le second a enregistré un pic dramatique de radiations, quatre fois plus important.

« LYRA ajoute une autre dimension à la surveillance du Soleil », note Jean-François Hochedez de l’ORB, le principal chercheur de l’expérience LYRA. « Il enregistre non seulement à haute fréquence la luminosité UV extrême qui est rayonnée par la couronne relativement « froide » du Soleil, comme le montre l’imageur SWAP. Mais, par ailleurs, il fait état de phénomènes qui se passent à des températures plus basses dans la chromosphère dense juste au-dessus de la surface solaire. De plus, il rend compte de la variabilité rapide de la couronne très chaude. Les canaux de ses deux filtres métalliques permettent un échantillon de bandes passantes dans l’extrême UV, ainsi que dans le spectre des rayons X qui révèle le comportement de la couronne elle-même à dix millions de degrés. »

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