Le Magnétisme interne du Soleil
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Le Magnétisme interne du Soleil Comment le mesurer et pourquoi ? Sylvaine TURCK-CHIEZE, SAp/DAPNIA/CEA A l’époque où COROT peignait « impression Soleil levant » Les scientifiques n’en savaient guère plus que les artistes… Une grande controverse entre l’âge de la terre quelques milliards d’années et l’âge du Soleil Lord Kelvin quelques millions d’années ! Historique 1920 - 1930 Eddington: comprendre une étoile Bethe: Comprendre le moteur de la longévité: les réactions nucléaires 4p + 2 e- -> 4He + 2 !e + 27 MeV 1968 - 2007 Observables de l’intérieur du Soleil: neutrinos, modes acoustiques Qu’est ce qui nous relie aux étoiles le cycle de la matière de l’hydrogène au fer ! La sismologie solaire et stellaire au CEA un puissant diagnostic des plasmas stellaires Test des propriétés micro et macroscopiques des plasmas stellaires T de quelques 103K à quelques 108K " de 10-7g/cm3 à quelques 108g/cm3 COROT 2006-2009 Pour les étoiles et les planètes SoHO 1990-1995-2009 Pour le Soleil Le Soleil est une étoile magnétique L’origine de ce magnétisme est interne Découverte des taches solaires par Galilée en1612 Le cycle Magnétique 23 vu par SoHO (EIT, LASCO & MDI) Source: Soho Source: NASA Le Diagramme papillon et les trous coronaux (HAO/SMM & EIT ) Source: Soho La compréhension de ces processus de surface provient de la simulation numérique et des observations sismiques: profil vitesse du son, densité et rotation internes Le satellite SOHO Europe + USA 1995-2009 Les différentes échelles de la Convection Flares, Trous coronaux, CMEs Cellules géantes? Supergranulation: 200+ Mm 30-50 Mm 10-20 days 20 hours Mesogranulation?: Granulation: 7-10 Mm 1-2 Mm 2 hours 5 mins intergranules, points brillants L’instrument GOLF • SoHO lancé le 2/12/1995 • satellite de l’agence spatiale européenne ESA • en orbite autour du point L1 (1.5x106 km de la Terre) • détection des vitesses par la mesure du décalage Doppler • instrument à disque intégré La sismologie des étoiles Résultat du satellite SoHO Pour comprendre le champ magnétique interne il faut d’abord déterminer le profil de rotation interne. Celui ci est complexe, on y accède grâce aux modes acoustiques et aussi aux modes de gravité pour la rotation dans le cœur nucléaire SoHO/GOLF aurait détecté la première signature des modes de gravité Science 15 June 2007 ? Profil de rotation interne Le champ magnétique interne T a c h c i n e Autres cycles plus longs liés aux régions profondes?? Cycle de 11 ans Voici les phénomènes que nous cherchons à mettre en évidence et qui ne sont pas encore inclus dans l’évolution stellaire classique La relation Soleil-Terre Les phénomènes d’éjection de masse coronale perturbent l’environnement terrestre et les sorties extravéhiculaires, elles doivent être mesurées et suivient afin d’avertir et de limiter leurs impacts Météorologie spatiale les paramètres du vent solaire sont mesurés en permanence à bord de SoHO SOLAR WIND At 21:54 UT Speed: 540 km/s Density: 3.36 p/cm3 site:http://sohowww.nascom.nasa.gov Un cycle ou plusieurs cycles, comment les comprendre et comment les prévoir Aéronomie Woods Rottman 2002 ! Émission UV gouverne ! ! ! la structure thermique de l’atmosphère terrestre de sa dynamique, sa chimie ! ! Photodissociation, photoionization Cf. Ozone Proposition à l’ESA Une mission de vol en formation pour la période au delà de 2017 Avec 2 satellites et de nombreux instruments à bord 2 satellites nombreux instruments En attendant, démonstrateur technologique et scientifique au sol pour mieux connaître la dynamique de la région radiative: GOLFNG en tests au CEA/DAPNIA
