Cette observation a été obtenue le 29 juin 1994 de 6:00 à 15:30 UT. Une évolution spectaculaire a été observée au même moment sur les deux limbes opposés Est et Ouest. Les deux protubérances qui sont apparues le 28 juin aux angles au pôle respectif 75° et 255°, ont eu la même évolution le 29, avec une phase d'augmentation suivie d'une "disparition".

De 06:35 à 12:23 UT les deux protubèrances sont dans une phase de croissance en intensité et en volume. Après 12:23 UT la protubèrance du limbe Ouest commence à décroitre et sa croissance s'accélere à 13:13 UT. La protubèrance du limbe Ouest a totalement disparue à 13:53 UT et ne réapparaitra pas par la suite. L'évolution sur le limbe Est est identique mais la phase de croissance se termine à 13:13 UT. Elle disparait totalement à 15:00 UT.

Avec une procédure de calcul numérique, il est possible de déterminer l'émission totale en h-alpha dans une région sélectionnée. La figure ci-dessous compare l'évolution de l'émission totale en h-alpha dans les régions 60-85° et 240-265° aux altitudes de 238000 à 346000 km, région correspondant aux deux protubèrances :

Cette figure montre qu'il y a une grande similitude dans l'évolution générale des deux protubèrances. Nous pouvons considérer qu'il y a 3 phases :

1 - Une phase de pré-évenement où l'on note une instabilité de la valeur totale de l'émissivité. On peut aussi noter que durant cette phase il y a une croissance du volume de matière dans la protubérance. Cette phase a été étudiée en détail par Mouradian & al (1981, Proceedings of the Japan-France seminar on Solar Physics, page 195) sur beaucoup de filaments du disque solaire ;

2 - La phase 1 est suivie d'une rapide croissance de l'émission totale en h-alpha. La phase 2 dure deux heures pour les deux protubérances et elle démarre au même moment. La phase 2 se termine lorsque l'émission totale est maximale. On peut noter que l'évolution du limbe Ouest durant la phase 2 est une demie heure en avance que le limbe Est ;

3 - A la fin de la phase 2, il y a une rapide décroissance de l'émission totale des deux régions. C'est la phase de "disparition brusque". Pour la phase 3, nous pouvons noter quelques différences entre l'évolution des deux protubèrances. Cette phase est plus courte pour le limbe Ouest : en 70 minutes l'émission totale de cette région devient nulle. La durée de la phase 3 pour le limbe Est est de 120 minutes. La disparition de la protubèrance du limbe Ouest est trés rapide entre 13:13 et 13:53 UT. Au contraire, la protubèrance du limbe Est disparait progressivement, avec une phase d'extension en altitude qui se termine vers 15:05 UT. Ce qui apparait être une disparition thermique comme notifié par Mouradian & Soru-Escaut (1989, Astronomy & Astrophysic, 210, 410).

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Nous avons observé deux disparitions brusques simultanées, situées sur des limbes opposés du Soleil. Nous n'avons pas la possibilité d'affirmer que ces deux phénomènes sont dus à la même perturbation magnétique produite dans la partie interne du Soleil. Mais la similitude des différentes phases de l'évolution suggère qu'il s'agit d'un phénomène global. A confirmer !

Un nouvel indicateur de l'activité Solaire ?

I. Exploitation du programme d'observation de la basse couronne solaire mené à l'Observatoire du Pic-du-Midi par l'équipe des Observateurs Associés.

Les pôles du Soleil :

Les pôles du Soleil sont, d'un point de vue magnétique, des régions différentes du reste du Soleil. En effet, le champ magnétique y est unipolaire et les lignes de champ sont ouvertes. C'est à ce niveau que le vent solaire est accéléré et projeté vers l'espace extérieur. On observe aux pôles des régions que l'on appelle les trous coronaux. La densité et la température de ces régions sont inférieures à celles des autres parties de la couronne. On y remarque régulièrement des phénomènes éruptifs rapides appelés des macro-spicules, des surges (éjections rectilignes de matière s'élevant avec des vitesses qui peuvent atteindre 700 km/s) et des petits jets. La composante " froide" de ces événements (T= 10 à 20.000 K) peut être détectée grâce à son émission en H alpha. Du fait de la faible densité de ces régions, ces phénomènes éruptifs, même de petite grandeur, prennent une part importante dans les échanges de masse et d'énergie entre le Soleil et son atmosphère.

Les pôles du Soleil sont des régions particulières et donc intéressantes à étudier. De plus, il était en 1994 lors du début de ce programme, généralement admis par les spécialistes, qu'en période de minimum d'activité solaire, les pôles représentent des zones très calmes, sans activité. Or, sur les images réalisées au Pic, il n'était pas rare d'apercevoir régulièrement de petits jets, ou des points brillants par moments. Ceci nous a intrigués et il a été décidé de faire une étude et une surveillance plus spécifiques aux pôles du Soleil. Pour étudier avec plus de précision l'activité aux pôles, un dénombrement systématique des phénomènes ou événements apparaissant entre 340° et 20° au Nord, et 160° et 200° au Sud a été entrepris.

Le terme "événement" représente soit un point, un jet , soit encore un phénomène petit ou grand, large ou diffus, le plus souvent de courte durée. Mais il peut arriver, rarement certes, que le phénomène dure plusieurs heures.
Ces événements sont des éjections éphémères de matière, directement en relation avec l'activité magnétique.

Ainsi, 9200 images prises par les "Observateurs Associés" à l'Observatoire du Pic-du-Midi au cours des années 1997 et 1998 ont été étudiées et analysées, dans le but de répertorier et dénombrer tous les événements apparus aux pôles du Soleil.

II. RESULTATS SCIENTIFIQUES DE L'ETUDE AUX POLES DU SOLEIL.

a) Histogramme des événements polaires et courbe 2(N-S)/(N+S).

Les résultats de l'analyse détaillée des images figurent sur l'histogramme présenté ci-dessous :

Crédit image : Les OA

On remarque que du mois de janvier 1997 au mois de juin 97, les phénomènes au pôle Nord sont nettement majoritaires, entre deux voire trois fois plus nombreux qu'au pôle Sud. A partir du mois de juillet 97, se produit un renversement brutal de la situation, et c'est alors le pôle Sud qui devient majoritaire. Malheureusement, l'interruption due aux travaux de rénovation de juillet 97 à mars 98, ne nous permet pas de suivre l'allure de l'histogramme pendant cette période. A la reprise des observations en mars 98, on constate que le pôle Sud est toujours majoritaire et ce, jusqu'en juillet 98.

La courbe représentative du rapport 2(N-S)/(N+S) présente une allure positive entre janvier 97 et juin 97, alors qu'elle passe en-dessous de zéro de mars 98 à juillet 98.

L'occurrence des jets éphémères à petite échelle apparaît ainsi significativement plus grande au pôle Nord au début de la période de minimum d'activité solaire. On assiste, vers la fin de cette période, à une diminution du facteur d'asymétrie, puis à son inversion au moment même où l'activité solaire montre les premiers signes d'une reprise. Depuis ce moment le pôle Sud est le plus actif.

Le programme d'observation décrit ici, va être poursuivi durant ces prochaines années qui seront marquées par une forte activité du fait de la proximité du maximum du cycle solaire. Puis nous observerons la phase de baisse d'activité. Ainsi nous espérons constituer une banque de données homogènes décrivant correctement les phénomènes dynamiques dans la basse couronne solaire sur une période d'au moins un cycle solaire. Il sera alors intéressant de vérifier jusqu'à quel moment l'activité du pôle Sud restera plus importante que celle du pôle Nord et si une nouvelle inversion de l'asymétrie interviendra à la fin de la prochaine période de minimum.

b) Superposition du phénomène d'inversion avec le cycle solaire.

L'inversion Nord/Sud découverte se situe dans le temps au mois de juillet 1997. Il est évidemment relativement difficile de localiser avec précision le début d'un nouveau cycle solaire. Effectivement, ce n'est pas du jour au lendemain ni de façon brutale qu'un nouveau cycle s'annonce.

Cependant, on peut dire que le nouveau cycle du Soleil, le cycle numéro 23, a commencé à se manifester pratiquement au même moment, au courant du printemps 97. Pour témoin, l'évolution du nombre de Wolf dans le temps :

Le nombre de Wolf, indicateur de l'activité solaire, augmente à partir de juillet 97. C'est le signe du début du nouveau cycle solaire.

Cette coïncidence a une réelle importance. Effectivement, au cours d'un changement de cycle, de nombreuses inversions se produisent, comme par exemple l'inversion de polarité magnétique des taches solaires.

L'inversion Nord/Sud des phénomènes polaires pourrait également faire partie de ce genre de manifestations.

On pourrait alors affirmer que :

CONCLUSION

Le programme d'observation systématique de la couronne solaire dans la raie h-alpha de l'hydrogène, qui est mené grâce à une collaboration entre l'Observatoire du Pic-du-Midi et l'équipe des Observateurs Associés sous la direction de Jacques-Clair Noëns, a permis de mettre en évidence une asymétrie très marquée de l'activité des pôles du Soleil dans la période du long minimum du cycle d'activité solaire.

Cette découverte, qui désignerait les phénomènes polaires comme de nouveaux indicateurs de l'activité solaire, demande bien sûr à être confirmée par une analyse suivie tout au long du prochain cycle.

Cette étude a été menée au niveau des pôles du Soleil, mais il va sans dire qu'il est parfaitement possible, à l'aide de la banque de données homogènes ainsi obtenue, de mener des études similaires au niveau de toute autre région du Soleil. Une étude au niveau des bords Est et Ouest du Soleil est actuellement en cours.

L'observation du Soleil a toujours été le fleuron de l'Observatoire du Pic-du-Midi et par leur travail, les " Observateurs Associés " entendent bien qu'elle le reste encore pour de nombreuses années.