Le Soleil est de très loin l’étoile la plus étudiée depuis l’aube de l’astronomie, notamment à cause du rôle essentiel qu’il joue dans le maintien de la vie sur Terre. Mais paradoxalement, cet astre reste plutôt mal compris dans certains domaines clés. Par exemple, nous n’avons jamais eu l’occasion d’observer ses pôles : toutes les images que vous en avez vues ont toujours été prises au niveau de l’équateur. Ou du moins, c’était le cas jusqu’à tout récemment ; pour la première fois, l’ESA a réussi à capturer des images d’un pôle de l’étoile.
Aujourd’hui, l’étude du Soleil est majoritairement confiée à deux engins : la sonde spatiale Parker et le Solar Orbiter, respectivement opérés par la NASA et l’ESA. Il s’agit de deux sondes complémentaires aux capacités différentes, mais qui partagent tout de même un point commun : pour des raisons à la fois logistiques et scientifiques, elles évoluent sur une orbite proche de l’équateur solaire.
L’engin de la NASA a vocation à rester sur cette orbite jusqu’à la fin de sa mission. Mais ce n’est pas le cas de son homologue européen. Depuis 2020, elle a enchaîné cinq manœuvres d’assistance gravitationnelle à proximité de la planète Vénus. L’objectif : modifier progressivement son orbite en dépensant un minimum de carburant. Au terme de son dernier passage au contact de l’Étoile du Berger, en février 2025, elle a accumulé une inclinaison de 17° par rapport à l’équateur solaire — un chiffre suffisant pour lui permettre d’observer son pôle sud pour la première fois.
Des images inédites pleines de données précieuses
La sonde a évidemment profité de cette opportunité pour faire chauffer ses instruments. Lors de son passage, elle a capturé de nombreux clichés sur une large gamme de longueurs d’onde, du visible à l’ultraviolet, qui viennent d’être publiés par l’ESA dans son dernier communiqué.
« Aujourd’hui, nous révélons les premières observations du pôle solaire jamais réalisées par l’humanité », a déclaré Carole Mundell, directrice scientifique de l’agence, dans un communiqué. « Ces nouvelles images uniques obtenues grâce à notre mission Solar Orbiter marquent le début d’une nouvelle ère pour la science solaire. »
Si ce nouvel angle fait déjà jubiler les astrophysiciens, c’est parce que les pôles du Soleil sont particulièrement intéressants au niveau scientifique. Ce sont en effet les clés de voûte du champ magnétique héliosphérique, un phénomène absolument critique pour des raisons à la fois théoriques et pratiques. C’est ce champ magnétique qui gouverne directement une grande partie de l’activité de l’étoile, des taches solaires aux éjections de masse coronale — ces vastes bulles de plasma qui peuvent semer la zizanie sur notre planète (voir notre article ci-dessous).
Comprendre la dynamique du champ magnétique solaire revient donc à comprendre le fonctionnement de l’astre et la manière dont il influence son environnement direct. Et les observations des pôles sont des occasions parfaites pour faire de grands progrès dans ce domaine.
Un timing parfait
Le timing est d’ailleurs idéal, et pour cause : nous sommes en ce moment même au cœur du maximum solaire, le pic du cycle d’activité de 11 ans de l’étoile. C’est une période extrêmement dynamique. Les taches et éruptions solaires ainsi que les éjections de masse coronale se font plus nombreuses, les turbulences du vent solaire augmentent… et surtout, les lignes de champ se lancent dans un ballet particulièrement chaotique, avec pour point d’orgue une inversion totale de la polarité du champ magnétique solaire. Tous les 11 ans, le pôle nord (magnétique) du Soleil devient donc son pôle sud, et vice-versa.
À ce jour, personne n’a encore réussi à déterminer précisément ce qui déclenche cette inversion spectaculaire. Les experts y voient une conséquence des processus de dynamo interne, ces mouvements de plasma à grande échelle qui génèrent le champ magnétique solaire et conditionnent son comportement. Or, nous savons relativement peu de choses au sujet de cette dynamo. Le fait de pouvoir observer directement un pôle au moment précis où elle se manifeste de manière particulièrement spectaculaire est donc une vraie bénédiction pour les chercheurs.
Le meilleur est à venir
Et la cerise sur le gâteau, c’est que cette campagne d’observation va devenir de plus en plus productive. Sur les quatre prochaines années, Solar Orbiter va continuer d’augmenter l’inclinaison de son orbite pour atteindre un angle de 33° par rapport à l’équateur solaire. Elle pourra donc capturer des images encore plus complètes et détaillées, avec tout ce que cela implique pour les futures études sur la dynamique de notre étoile préférée.
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