L'étude présentée ci-desous a permis de montrer un nouvel effet (auparavant seulement proposé théoriquement) pour le déclenchement d'une CME. L'éruption associée à la CME a été observé en extrême ultra-violet (EUV) par le satellite TRACE. Le film de l'éruption (voir le Film 1 ci-dessous) montre qu'un assombrisement de la couronne se produit lors de la CME, et que des petites boucles très brillantes se forment de proche en proche dès le début de l'événement. Cela est dû à la reconnexion des lignes de champ qui s'ouvrent vers les hautes altitudes durant le développement de la CME.
L'originalité de cette étude a été de révéler que c'est une autre reconnexion (ayant lieu quelques minutes avant l'envol de la CME) qui a déstabilisé le système. Cette reconnexion s'est faîte au niveau d'un point nul (B=0) localisé au dessus des champs cisaillés. Ce point nul a été mis en évidence (là où les lignes de champ convergent, dans le Film 2) par une reconstruction des champs photosphériques observés à Kitt Peak.
Les résultats de la reconstruction ont permis d'orienter le traitement des données de TRACE, dont l'analyse a confirmé ce phénomène de reconnexion par une preuve indirecte : l'accélération de particules depuis le point nul (mouvements dans une boucle fine depuis centre vers la droite, dans le Film 3) le long de la séparatrice qui lui est associée. Le Film 4 montre la combinaison des observations de TRACE et un sketch de l'accélération des particules dans la topologie calculée numériquement par la reconstruction.
L'analyse de cet événement a donc permis de proposer un nouveau modèle pour le déclenchement des CMEs dans des topologies complexes. Des simulations magnétohydrodynamiques (MHD) sont en cours pour tester ce modèle (voir le Film 5).
Film 1: éruption observée en EUV (TRACE) :
Film 2: vol virtuel autour
du point nul calculé (reconstruction) :
Film 3: particules accelerées
par la reconnexion avant la CME (TRACE) :
Film 4: animation générale
(reconstruction & TRACE) :
Film 5: modèle dynamique
de la CME :
Aulanier G.,
DeLuca E.E., Antiochos S.K., McMullen R.A., Golub L., 2000, ApJ
540, 1126
L'étude suivante a permis de faire le lien entre les petites échelles au niveau desquelles les CMEs sont déclenchées, avec les grandes échelles sur lesquelles elles se développent. Bien qu'il soit connu que les CMEs asccroîssent leur taille durant leur rapide expansion dans la haute couronne et le vent solaire, il était jusqu'à récemment mal compris pourquoi leur points d'ancrage au niveau de la basse couronne semblaient parfois couvrir une fraction significative du disque solaire (~50,000 km), alors qu'elles étaient dues à l'ouverture de champs cisaillés intialement présents dans une région active (<50,000 km).
L'exemple présenté ci-dessous montre la formation rapide de grands trous coronaux transitoires (assombrissements, ou ``dimmings'') durant les premières phases d'une CME observée en EUV par SOHO/EIT (voir l'image ci-dessous). La reconstruction du champ B effectuée à partir des données de SOHO/MDI a montré que les assombrissements sont localisés aux points d'ancrage dans la photosphère de lignes de champ magnétique transéquatoriales, qui connectent la région active de l'hémisphère Sud (d'où est partie la CME) à une autre région active dans l'hémisphère Nord. La reconstruction a aussi montré que ces grandes boucles surplombent la région d'où part la CME.
Il a donc été possible d'interpréter ces assombrissements (``dimmings'') rapides de la couronne par une diminution de la densité du plasma dans ces régions, due à l'ouverture soudaine des boucles transéquatoriales (à grande échelle) poussées vers les hautes altitudes par l'expansion des champs cisaillés (à petite échelle) localisés au dessous (schématisé dans l'animation ci-dessous). Dans un tel cas, la CME est composée des champs cisaillés initiaux entourés d'une coquille asymétrique à plus grande échelle connectant les deux hémisphères solaires. Ce résultat a permis de comprendre la grande extension angulaire de certaines CMEs observées par les coronographes tels que SOHO/LASCO, et aussi de mieux définir la distribution du champ B dans les CMEs.
Relation entre la CME - les dimmings - les boucles transéquatoriales :
Modèle d'ouverture
des boucles trans-équatoriales & formation des ``dimmings''
:
Delannée
C., Aulanier G., 1999, Sol. Phys. 190, 107