La NASA sélectionne CubeSat pour évaluer les origines du plasma chaud dans la couronne solaire

Simulations de ce que le spectromètre imageur CubIXSS verra pendant une minute d’une éruption solaire (en haut) et plus d’une heure à partir d’une région active. Au sommet du détecteur, quatre images du Soleil sont prises à travers différents filtres qui bloquent différentes longueurs d’onde de rayons X (« couleurs »). Au bas du détecteur, tout le spectre des rayons X de chaque point du Soleil s’étend latéralement, permettant une mesure détaillée de la température et de la composition du plasma en chaque point de la couronne. (Les images solaires sont tournées de sorte que le pôle nord solaire pointe vers la droite.). Crédit : SwRI

La NASA a sélectionné le spectromètre solaire à rayons X d’imagerie CubeSat (CubIXSS), dirigé par le Southwest Research Institute, pour mesurer la composition élémentaire des plasmas chauds de plusieurs millions de degrés dans la couronne solaire, son atmosphère la plus externe. Le nanosatellite devrait être lancé en 2024 en tant que charge utile secondaire sur un autre lancement de satellite. CubIXSS déterminera les origines du plasma chaud (gaz hautement ionisé) dans les éruptions solaires et les régions actives.

Les concentrations de champs magnétiques puissants et complexes à la surface du Soleil sont appelées « régions actives ». Ces régions engendrent fréquemment une forte activité solaire, notamment des “tempêtes solaires” explosives telles que des éruptions solaires et des éjections de masse coronale (CME).

“Une éruption solaire se produit parce que le champ magnétique dans cette région active est devenu si tordu et enchevêtré qu’il se “relie” essentiellement dans une forme moins enchevêtrée”, a déclaré le scientifique principal de SwRI, le Dr Amir Caspi, chef de la mission. “Ce cliché libère beaucoup d’énergie, que nous considérons comme une éruption solaire.”

L’éruption solaire chauffe le plasma du Soleil dans cette région jusqu’à des dizaines de millions de degrés Celsius. C’est considérablement plus chaud que le reste de la couronne solaire, qui varie généralement de 1 à quelques millions de degrés, et beaucoup plus chaud que la surface du Soleil, qui n’est que d’environ 6 000 degrés.

“L’une des choses intéressantes que nous ne savons pas vraiment est la quantité de plasma dans les éruptions solaires qui est chauffée directement dans la couronne et la quantité qui est chauffée dans la basse atmosphère du Soleil puis transportée jusqu’à la couronne”, a déclaré Caspi. “CubIXSS mesurera les rayons X qui proviennent de ces phénomènes, pour nous permettre de percer ce mystère.”

La disposition du spectromètre solaire à rayons X d’imagerie CubeSat conçu par SwRI (CubIXSS), qui a été sélectionné par la NASA comme prochaine mission spatiale. CubIXSS mesurera les abondances d’éléments dans la couronne solaire pour déterminer les origines du plasma chaud dans les éruptions solaires et les régions actives. Crédit : SwRI

Un CubeSat standard est un cube de 10 centimètres avec un volume d’un litre, appelé “1U”. CubIXSS occupe six de ces unités, ou 6U, de la taille d’une boîte à chaussures ou de deux miches de pain. Il transportera plusieurs spectromètres pour mesurer différentes longueurs d’onde, ou “couleurs”, des rayons X du Soleil, y compris un nouveau type de spectromètre d’imagerie à rayons X pour déterminer les quantités de certains éléments clés de la couronne solaire, qui à son tour permettre à Caspi d’identifier où ce plasma a été chauffé.

“Certaines espèces élémentaires – certains ions – ne peuvent exister que dans une plage de températures spécifique, donc voir quels éléments sont les plus répandus nous aide à créer une carte de température”, a déclaré Caspi. “Des observations précédentes ont montré une proportion plus élevée de certains éléments dans la couronne que dans d’autres régions du Soleil. En mesurant l’abondance de ces éléments à chaque température, nous pourrons dire d’où vient le plasma chauffé.”

CubIXSS sera le premier appareil de ce type à mesurer en routine certaines longueurs d’onde des émissions de rayons X solaires, qui non seulement aident à déterminer l’abondance des éléments solaires, mais ont également un impact direct sur la Terre. Les rayons X du Soleil peuvent contribuer à l’expansion de la haute atmosphère terrestre, ce qui peut augmenter la traînée des satellites en orbite basse et modifier leurs trajectoires. Ils provoquent également des changements dans l’ionosphère terrestre, une région chargée dans la haute atmosphère, qui peuvent affecter les communications radio.

“Même s’il peut sembler que ce que nous faisons est très académique, l’étude du Soleil est très importante pour les personnes vivant sur Terre. Elle détermine presque tout ce qui se passe sur notre planète”, a déclaré Caspi. « Les CME et les éruptions solaires peuvent avoir un impact sur les satellites et les radiofréquences, perturbant les communications à la fois sur Terre et vers les satellites dans l’espace. leurs effets.”

Les travaux devraient commencer sur CubIXSS fin 2021, avec une date de lancement prévue fin 2024. CubIXSS comprend des contributions instrumentales majeures du Goddard Space Flight Center de la NASA et du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado Boulder. SwRI est également en partenariat avec le Naval Research Laboratory, le Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, le Polish Academy of Sciences Space Research Center et le MIT Lincoln Laboratory pour un soutien scientifique critique.


Explorer les éruptions du Soleil


Plus d’information:
Détails de la mission : www.swri.org/heliophysics

Fourni par le Southwest Research Institute

Citation: La NASA sélectionne CubeSat pour évaluer les origines du plasma chaud dans la couronne solaire (2021, 1er novembre) récupéré le 1er novembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-11-nasa-cubesat-hot-plasma-sun. html

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