Une collaboration internationale menée par les physiciens solaires du laboratoire LDE3 (Dynamique des Étoiles, des (Exo)planètes et de leur Environnement – DAp/CEA-IRFU), en partenariat avec les universités de Montréal et d’Oslo, a démontré que les la dissipation d’énergie à l’origine des éruptions solaires se propagent en cascades, à l’image d’avalanches. Ces résultats, publiés dans Physical Review E (2025), s’appuient sur des simulations MHD (magnétohydrodynamiques) à haute résolution, qui révèlent que la dissipation d’énergie magnétique suit des lois universelles — indépendamment des détails des simulations.
Des observations révolutionnaires par Solar Orbiter
Le 30 septembre 2024, la sonde Solar Orbiter (ESA) a enregistré une éruption solaire majeure avec un niveau de détail inédit. Pendant 40 minutes, ses quatre instruments (EUI, SPICE, STIX, PHI) ont capturé l’ensemble du processus, de la couronne solaire à la photosphère.
Les éruptions solaires sont des explosions colossales à la surface du Soleil. Elles se produisent lorsque l’énergie emmagasinée dans des champs magnétiques enchevêtrés est soudainement libérée par un processus appelé « reconnexion ».
Les données montrent un mécanisme en cascade : des reconnexions magnétiques s’enchainent, déstabilisent les structures magnétiques à grande échelle, et libèrent une énergie colossale — un phénomène comparable aux modèles d’avalanches (comme dans un tas de sable qui s’effondre grain par grain).
Ces observations, détaillées dans le press release de l’ESA (« Magnetic avalanches power solar flares », janvier 2026), confirment que les éruptions solaires ne sont pas des explosions isolées, mais plutôt le résultat d’une dynamique auto-similaire — où les mêmes règles s’appliquent à toutes les échelles.
Simulations MHD et observations : une convergence décisive
Les simulations MHD (« Avalanches in magnetohydrodynamical simulations », PHYSICAL REVIEW E 112, L063202 (2025)) montrent que les nappes de courant et leur dissipation d’énergie suivent des distributions en loi de puissance, reproduisant fidèlement les comportements observés par Solar Orbiter.
Ensemble, ces approches valident un modèle universel :
- Les éruptions solaires résultent de cascades de micro-événements.
- Leur énergie et leur durée obéissent à des lois mathématiques identiques, quelles que soient les conditions initiales.
Vers une meilleure prédiction des tempêtes solaires
Ces découvertes, expérimentale et de simulation numérique de haute performance, ouvrent la voie à une compréhension fine des mécanismes déclencheurs des éruptions, et pourraient permettre d’identifier des signaux précurseurs pour anticiper les tempêtes solaires — un enjeu majeur pour protéger les satellites et les réseaux électriques.
Contacts: Allan-Sacha BRUN, Antoine STRUGAREK
