Des scientifiques reproduisent des éruptions solaires en laboratoire, corrigeant ainsi une hypothèse de longue date

Un duo de scientifiques du Caltech étudiant les structures de la couronne solaire a découvert et reproduit un état d'équilibre stable pour les tubes de plasma tordus qui composent les éruptions solaires. Ils ont publié leurs résultats dans Physical Review Letters, révélant comment ces structures magnétiques tressées conservent leur forme. Les résultats montrent également que leur comportement est cohérent à différentes échelles.

L'équipe a créé des répliques d'éruptions solaires mesurant jusqu'à 50 centimètres de long à l'aide d'une chambre à vide en laboratoire. Le plasma magnétisé qu'ils ont créé dans leur expérience a automatiquement formé une structure tressée de deux "cordes de flux" s'enroulant l'une autour de l'autre, formant une structure stable en double hélice.

Cette étude apporte des réponses à une énigme de longue date. Jusqu'à présent, les scientifiques pensaient que les courants électriques parallèles présents dans ces cordes tressées devaient les tirer l'une vers l'autre jusqu'à ce qu'elles fusionnent. Les chercheurs du Caltech ont maintenant démontré que si les courants circulant sur la longueur des cordes les attirent, les composantes des courants circulant dans le sens de l'enroulement se repoussent car elles sont antiparallèles. À un "angle hélicoïdal critique", c'est-à-dire au point où les forces magnétiques opposées s'équilibrent, un équilibre stable et à faible énergie est créé.

Pour démontrer l'extensibilité de leurs résultats, les chercheurs ont créé un modèle mathématique qui non seulement prédit le comportement de ces structures dans leur laboratoire, mais décrit également avec précision la structure de la nébuleuse à double hélice. La nébuleuse de la double hélice est une formation de plasma d'une largeur de 70 années-lumière située à 25 000 années-lumière de la Terre. En utilisant uniquement le diamètre et la torsion observables de la nébuleuse, le modèle a correctement prédit sa structure stable.