Les étoiles : Activité et magnétisme
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Les étoiles : Activité et magnétisme Pascal Petit [email protected] Les étoiles solaires: Magnétisme et activité 1- Le Soleil magnétique 2- Dynamos solaires et stellaires 3- Impact des champs magnétiques sur l’évolution stellaire Le Soleil magnétique Taches solaires Découvertes par Galilée (1610) Rotation différentielle (Scheiner 1630) Cyclicité (Schwabe 1843) Magnétisme (Hale 1908) Distribution des régions actives Domaine en latitude Des régions actives: +/- 40° Loi de Hale-Nicholson: • polarité opposée entre tache de tête / de queue • Opposition de polarité entre les hémisphères N/S Fe IX/X: 171Å Plasma coronal porté par les Lignes de champ magnétique Analogie: Limaille de fer matérialisant les lignes de champ magnétique d’un barreau aimanté Confinement du plasma coronal Extrapolation du champ Au-dessus des régions actives: Lignes ouvertes Boucles de champ © Guillaume Aulanier Ejection de masse coronale Reconnexion des Lignes de champ coronal Le cycle solaire Le Soleil en direct Absence de taches Typique du minimum d’activité Cycle magnétique Observations Magnetic flux X 11 ans entre 2 maxima d’activité Consécutifs Période magnétique de 22 ans (2 renversements de polarité par cycle) Variations au cours du cycle: Facteur 2 en UV Jusqu’à 100 en X Fluctuations à long terme De l’activité solaire Nombre de taches froides: Dalton minimum Modern minimum Maunder minimum © National Geophysical Data Center Cycle de 11 ans + Cycle de Gleissberg (80-90 ans) Variabilité solaire et Changements climatiques Variabilité du flux lumineux 1- transit d’un groupe de taches © Sami Solanki variabilité du flux lumineux 2- transit de facules © Sami Solanki Flux lumineux Nombre de taches Frölich & Lean 1998 14C abundance over 1 millenium « Medieval warm period » « Little ice Age » Reconstruction des fluctuations passées © Sami Solanki Origine des champs magnétiques Solaire et stellaires: modèle dynamo Dynamo Transformation du champ Source par la Rotation différentielle Régénération du Champ initial (Parker 1955, 1993) Tachocline Surface Simulations numériques de la dynamo solaire Du Soleil aux étoiles Dynamo & rotation Champ magnétique: (Saar 1996) Saturation de la dynamo Imagerie indirecte des surfaces stellaires Imagerie indirecte des surfaces stellaires Pas de résolution spatiale directe sur les étoiles Techniques d’imagerie tomographique, inspirées de l’imagerie médicale Magnétogrammes stellaires HR 1099 Binaire serrée Sous-géante K1 (+ G5 sec.) Prot = 2.83 days M ~ 1.0 Msun R ~ 3.7 Rsun T ~ 4700 K (Petit et al. 2004a) Magnétogrammes stellaires HD 199178 FK Com type star G5 giant Prot ~ 3.3 days M ~ 1.65 Msun R ~ 6 Rsun T ~ 5400 K (Petit et al. 2004b) Champ magnétique d’une naine rouge Géométrie très simple… … remet en cause les modèles solaires!! Donati et al. 2006, Science, données ESPaDOnS Activité stellaire et évolution stellaire Accrétion magnétosphérique: Action des champs magnétiques sur la formation des étoiles et des systèmes planétaires Formation des étoiles: nébuleuse d’Orion
