LESIA - Observatoire de Paris

THEMIS réconcilie les gradients du champ magnétique dans les taches solaires

lundi 6 janvier 2014

Télescope THEMIS
Télescope THEMIS

Crédit photo : Cyril Delaigue

Des observations au télescope THEMIS (CNRS-INSU) ont montré que le gradient vertical est de l’ordre de 3 G/km, tandis que le gradient horizontal n’est que de 0.4 G/km, ce qui pose un problème pour assurer la nullité de la divergence du champ magnétique divB, qui s’obtient par soustraction de ces deux nombres. Ce comportement a été complètement et systématiquement confirmé à travers la littérature (15 références, mettant en jeu toutes sortes d’instruments, raies spectrales, méthodes d’analyse). En d’autres termes, et plus précisément, on observe une perte de flux magnétique lorsque l’on s’élève dans la photosphère solaire, qui n’est pas compensée par une augmentation du flux dans le plan horizontal.

Nous pensons qu’il s’agit d’un effet du plasma environnant, rendu anisotrope par la stratification qui est présente comme à la surface de tout astre (en effet, il faut rappeler que la loi divB=0 est établie dans le vide). La stratification est responsable d’un "rapport d’aspect" entre échelles de longueur verticale et horizontale. Nous proposons d’expliquer le lien entre stratification et champ magnétique, par l’écrantage de Debye rendu anisotrope par la stratification. Une fois le rapport d’aspect appliqué à la divergence observée, cette quantité redevient nulle. C’est le cas avec les observations THEMIS, effectuées avec deux raies spectrales formées à deux profondeurs différentes, ce qui permet d’accéder à l’ensemble des composantes entrant dans divB.

Il est également montré que l’on ne peut rendre le manque de résolution, aussi bien vertical qu’horizontal, responsable d’une sortie de zéro de divB.

Ces propositions ont fait l’objet d’un article qui vient de paraître dans la revue Physics Research International, et cette analyse est in fine le résultat de l’intuition fondamentale de THEMIS : le sondage en profondeurs de l’atmosphère solaire par l’observation multiraies.

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