Un mystère qui a dérouté les astronomes et les physiciens pendant des décennies est sur le point d’être résolu grâce à une collaboration entre l’Université de Northumbria et la principale organisation américaine de technologie aérospatiale, Lockheed Martin.
La couronne solaire est la partie la plus externe de l’atmosphère du soleil, et pourtant elle atteint des températures de plusieurs millions de degrés plus chaudes que la surface du soleil. Il est façonné et alimenté par le champ magnétique du soleil, mais le processus exact par lequel le champ magnétique transfère son énergie au gaz coronal est resté insaisissable au cours des 80 dernières années.
Une théorie, connue sous le nom de théorie de Parker nanoflare, qui a vu le jour en 1988, suggère que la chaleur générée lorsque les lignes de champ magnétique dans la couronne se brisent et se reconnectent entraîne une soudaine explosion d’énergie ou « nanoflare ».
En 2021, une équipe de chercheurs, dirigée par le Dr Patrick Antolin de Northumbria trouvé des preuves directes que cette reconnexion produit une séparation latérale très rapide des lignes de champ magnétique de reconnexion avec un nanoflare, créant des « nanojets ». Ce phénomène constitue désormais le signe révélateur de la théorie des nanoflares et pourrait expliquer la température élevée de la couronne solaire si elle prévaut dans la couronne.
Cependant, les nanojets sont difficiles à détecter et à prévoir. Toutes les images et séquences capturant le processus en action ont été purement fortuites, avec peu de connaissances sur la fréquence à laquelle les nanojets se produisent et sur leur impact sur le chauffage coronal. Les petites tailles et les courtes échelles de temps des nanojets rendent également difficile leur détection par les instruments avec les résolutions actuellement disponibles.
Dans le but de recueillir plus de preuves, Northumbria Ph.D. l’étudiante Ramada Sukarmadji, sous la supervision du Dr Patrick Antolin, travaille avec des scientifiques du Laboratoire solaire et d’astrophysique de Lockheed Martin (LMSAL), qui fait partie du Centre de technologie avancée de Lockheed Martin, pour développer des algorithmes d’apprentissage automatique qui détecteront et enregistreront automatiquement les nanojets quand ils se produisent.
Ramada est membre du groupe de recherche mondial en physique solaire et spatiale de l’Université de Northumbria, qui collabore étroitement avec UK Research and Innovation, l’Agence spatiale britannique, l’Agence spatiale européenne, le Met Office britannique et plus de 40 partenaires industriels, dont Lockheed Martin.
Le Dr Patrick Antolin est un expert reconnu dans le domaine de la reconnexion magnétique et des nanojets. Son article « Reconnection nanojets in the solar corona », publié dans Astronomie naturelle en 2020, a rendu compte de la première découverte de nanojets en action entraînant un échauffement coronal.
L’équipe de l’Université de Northumbria et de Lockheed Martin analysera les séquences existantes de nanojets capturées par le spectrographe d’imagerie de région d’interface (IRIS) de la NASA et l’ensemble d’imagerie atmosphérique de l’Observatoire de dynamique solaire (SDO), tous deux conçus et construits par le Laboratoire solaire et d’astrophysique (LMSAL) de Lockheed Martin. , et fonctionne. L’équipe IRIS a consacré de nombreuses semaines d’observations à la détection des nanojets. À l’aide de ces données, l’équipe identifiera les profils spectraux et d’intensité uniques au nanojet lorsqu’il se produit et utilisera l’apprentissage automatique pour créer des algorithmes pour une analyse plus approfondie.
Parlant du projet de recherche, Ramada a déclaré: « Grâce au travail de mon superviseur, le Dr Antolin et d’autres, nous savons que les nanojets existent et que le chauffage basé sur la reconnexion peut jouer un rôle important pour expliquer pourquoi la couronne solaire atteint des températures aussi élevées. Cependant , pour le moment, nous ne pouvons identifier les occurrences de nanojets qu’à l’œil nu. Ce dont nous avons besoin, c’est d’un moyen de les détecter automatiquement, surtout compte tenu de la grande quantité de données qui ont été obtenues pour notre projet.
« Ils sont très petits et les preuves limitées dont nous disposons suggèrent qu’il y en a probablement plus que nous ne le pensons, mais pour vraiment les comprendre davantage, nous devons être capables de les détecter au fur et à mesure qu’ils se produisent.
« En analysant les données d’occurrences précédentes de nanojets, nous pouvons essentiellement » apprendre « à un ordinateur à identifier les nanojets grâce à l’apprentissage automatique. Cela nous permettra de capturer les événements futurs et de vraiment développer notre compréhension de ce phénomène et de la manière dont il contribue au réchauffement de la Corona. . »
Parlant des recherches de Ramada, le Dr Antolin a déclaré : « Travailler avec Ramada sur les nanojets a été une pure joie. Sa volonté d’apprendre, ses compétences impressionnantes et sa grande éloquence font d’elle une excellente chercheuse. Elle a fait un travail incroyable au cours de ces années qui n’ont pas seulement aidé établissent les nanojets comme une pierre angulaire importante de la physique solaire, mais ont également accru leur importance en faisant de nouvelles découvertes percutantes.