Pôle de Physique Solaire

Introduction

Les recherches du pôle de physique solaire portent sur le magnétisme solaire et ses effets dans l'héliosphère depuis les basses couches du Soleil (photosphère, chromosphère, couronne) jusqu'au milieu interplanétaire. Les approches sont à la fois théoriques et observationnelles. Les données utilisées couvrent un très large domaine de longueurs d'onde, des ondes radio métriques jusqu'aux rayons X durs et rayons , ainsi que des mesures in situ (particules). Les champs magnétiques solaires varient dans le temps et dans l'espace par suite de l'interaction entre ce champ et les mouvements du plasma ; dans la couronne et l'héliosphère, les lignes de force guident les particules accélérées. Les variations du champ magnétique se manifestent sur des échelles de temps allant du cycle solaire de 11 ans jusqu'à la fraction de seconde caractéristique du déclenchement des éruptions. Les champs magnétiques sont également observés sur une grande variété d'échelles spatiales, allant de 100 km (tubes de flux élémentaires non résolus) jusqu'à l'unité astronomique qui caractérise les interactions Soleil Terre et le couplage couronne héliosphère. Les manifestations des champs magnétiques et électriques ont des effets très différents : formation des taches, accélération des particules (électrons, ions) jusqu'à des énergies très élevées lors des éruptions, formation et instabilités des protubérances et filaments, éjections de masse coronale.

Les trois principaux thèmes de recherche du pôle solaire sont les suivants :

• magnétisme solaire I : génération, émergence et évolution des champs magnétiques, méthodes d'extrapolation du champ vers la couronne, magnétostatique et MHD, second spectre solaire (exploitation de THEMIS, instrument CNRS/CNR et du Pic du Midi) ;
• magnétisme solaire II : dissipation magnétique et instabilités éruptives, mécanismes d'accélération des particules (exploitation de THEMIS, du Radiohéliographe de Nançay, de RHESSI dans le domaine X et , prospective MIRAGES d'observation des éruptions en IR spatial et gamma, prospective FASR d'observations radio solaires de 10 GHz à 100 MHz, prospective SOLAR ORBITER) ;
• structure de la couronne solaire et éjections de masse, couplage de la couronne avec l'héliosphère (exploitation de LASCO sur l'observatoire spatial SOHO et du Radiohéliographe, des mesures in situ des sondes ULYSSES, ACE, Wind et SoHO, participation au projet STEREO (lancement prévu en 2005) et à la prospective SOLAR ORBITER, accepté pour lancement vers 2012, et SOLAR PROBE.

L'activité du pôle inclut également le développement d'outils théoriques indispensables pour l'interprétation des données fournies par les instruments ci-dessus :

• méthodes d'inversion des raies spectrales polarisées pour l'obtention des champs magnétiques dans leurs trois composantes (polarisation Zeeman, par impact, effet Hanle) ;
• transfert de rayonnement polarisé hors ETL, redistribution du rayonnement polarisé et physique atomique ;
• mécanismes de rayonnement des particules accélérées et formation du rayonnement radioélectrique.

Le pôle solaire du LESIA participe à des activités de service :

• observations solaires systématiques en optique (Meudon) et en radio (Nançay) ;
• fonctionnement et développement de la base de données solaire Soleil Entier BASS2000, fonctionnement et développement du nouveau service d'extrapolation des champs magnétiques (FROMAGE) en liaison avec THEMIS et BASS2000, dans le but de renforcer l'exploitation des données de champ magnétique de THEMIS ;
• météorologie de l'espace.

Dernière mise à jour le 28 novembre 2002.