Les scientifiques de la NASA ont résolu un mystère vieux de 60 ans concernant les explosions sur le Soleil

Et cette découverte pourrait les aider à débloquer le potentiel de la fusion nucléaire.

Une illustration de l’explosion magnétique. NASA

Des scientifiques de la NASA ont découvert l’un des nombreux secrets du Soleil.

Un type d’éruption solaire qui dure quelques minutes produit, à un rythme prévisible et rapide, suffisamment d’énergie pour alimenter la Terre pendant 20 000 ans.

Les scientifiques essaient de comprendre ce processus, appelé reconnexion magnétique rapide, depuis plus d’un demi-siècle, et les chercheurs de la NASA viennent peut-être de le découvrir, comme le révèle un rapport de l’agence spatiale.

Une nouvelle enquête stimule la recherche d’une énergie illimitée

Cette découverte pourrait permettre de mieux comprendre des processus susceptibles d’avoir des applications pratiques sur Terre, comme la fusion nucléaire, qui vise à exploiter le même type d’énergie que le Soleil et les étoiles. Elle pourrait également permettre de prédire plus précisément les tempêtes géothermiques, qui peuvent affecter les équipements électroniques tels que les satellites.

“En fin de compte, si nous parvenons à comprendre le fonctionnement de la reconnexion magnétique, nous pourrons mieux prévoir les événements susceptibles d’avoir un impact sur la Terre, comme les tempêtes géomagnétiques et les éruptions solaires”, a expliqué Barbara Giles, responsable du projet MMS et chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.

“Et si nous pouvons comprendre comment la reconnexion est initiée, cela aidera également la recherche énergétique car les chercheurs pourront mieux contrôler les champs magnétiques dans les dispositifs de fusion”, a-t-elle poursuivi.

Les scientifiques de la NASA, de la mission MMS (Magnetospheric Multiscale Mission), ont élaboré une théorie qui explique les processus qui se produisent pendant la reconnexion magnétique rapide, nom donné au type de reconnexion magnétique le plus rapide. Ils ont publié leurs conclusions dans un article paru dans la revue Nature Communications.

“Nous comprenons enfin ce qui rend ce type de reconnexion magnétique si rapide”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Yi-Hsin Liu. “Nous avons maintenant une théorie pour l’expliquer complètement.”

La reconnexion magnétique se produit dans le plasma, qui se forme lorsque le gaz a été suffisamment énergisé pour briser ses atomes, laissant derrière lui des électrons chargés négativement et des ions chargés positivement. Au cours de ce processus, le plasma convertit rapidement l’énergie magnétique en chaleur et en accélération.

La reconnexion magnétique rapide, en particulier, a laissé les scientifiques perplexes, en grande partie en raison de la nature prévisible de son déroulement. “Nous savons depuis un certain temps que la reconnexion rapide se produit à un certain rythme qui semble être assez constant”, a déclaré Giles. “Mais ce qui détermine réellement ce taux est resté un mystère, jusqu’à présent.”

Enquête sur les processus du système solaire

Les nouvelles recherches indiquent que la reconnexion rapide ne se produit que dans les plasmas sans collision – un type de plasma dont les particules sont étalées au point de ne pas entrer en collision les unes avec les autres. Dans l’espace, où se produit la reconnexion rapide, la plupart des plasmas sont dans cet état sans collision.

La nouvelle théorie suggère également que la reconnexion rapide est accélérée par l’effet Hall, qui décrit l’interaction entre les champs magnétiques et les courants électriques, explique la NASA dans son communiqué. Pendant la reconnexion magnétique rapide, les ions et les électrons se déplacent séparément, et l’effet Hall commence à créer un vide énergétique instable qui conduit à la reconnexion. La pression des champs magnétiques environnants provoque l’implosion du vide énergétique, qui libère violemment des quantités massives d’énergie à un rythme prévisible.

Le plasma est très sensible aux champs magnétiques, c’est pourquoi les réacteurs de fusion nucléaire, appelés tokamaks, utilisent des aimants puissants pour maintenir le plasma pendant la réaction de fusion. La prochaine étape pour les scientifiques du MMS de la NASA est de tester leur théorie à l’aide de quatre vaisseaux spatiaux orbitant autour de la Terre en formation pyramidale, ce qui leur permettra d’étudier le processus de reconnexion dans les plasmas sans collision à des résolutions plus élevées que celles possibles sur Terre. Les résultats pourraient contribuer à débloquer le potentiel de la fusion nucléaire, qui promet de fournir une énergie durable illimitée sur Terre.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche