Une avancée significative dans la compréhension de la dynamique interne du Soleil a été annoncée en septembre 2025 par des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Cruz (UC Santa Cruz). Ces scientifiques ont développé des modèles auto-cohérents de l'intérieur solaire, intégrant les processus qui mènent à la formation de la tachocline. Cette couche est essentielle car elle influence les propriétés magnétiques de notre étoile.
Les travaux, soutenus par le COFFIES DRIVE Science Center, une collaboration dédiée à l'étude du processus du dynamo solaire, ont été publiés dans The Astrophysical Journal Letters. La tachocline, située à la frontière entre la zone radiative et la zone convective du Soleil, est reconnue comme le moteur des phénomènes solaires majeurs tels que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale. Une modélisation précise de cette zone est cruciale pour anticiper l'activité solaire, qui peut avoir des impacts notables sur Terre, notamment sur les infrastructures électriques et les communications par satellite.
L'activité solaire suit un cycle d'environ 11 ans, avec un pic d'activité attendu pour l'été 2025, rendant cette recherche particulièrement pertinente pour la prévision de la météo spatiale. Grâce à l'utilisation du supercalculateur Pleiades de la NASA, l'équipe d'UC Santa Cruz a réussi à générer spontanément une tachocline dans leurs simulations, sans nécessiter de programmation spécifique pour sa création. Cette percée représente une étape majeure dans la compréhension des mécanismes de génération du champ magnétique solaire.
Loren Matilsky, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral à UC Santa Cruz, a souligné l'importance de ces découvertes pour l'étude d'autres étoiles, déclarant: « Nous apprenons beaucoup sur la dynamique de notre Soleil, et dans ce processus, je pense que nous apprenons également comment cela fonctionne sur d'autres étoiles. » Cette connaissance est vitale pour l'évaluation de l'habitabilité des exoplanètes.
La tachocline, dont l'épaisseur est estimée à une faible fraction du rayon solaire (environ 0,04 rayon solaire), est un objet d'étude complexe. Son existence, découverte en 1992 par Jean-Paul Zahn, a été comparée à la thermocline océanique. Les simulations ont nécessité des dizaines de millions d'heures de calcul sur une période de 15 mois, témoignant de la complexité de la tâche.
Les recherches suggèrent que le champ magnétique solaire joue un rôle clé dans le confinement de la tachocline et dans le maintien d'une rotation quasi rigide dans la zone radiative, un phénomène observé par héliosismologie. Ce confinement magnétique empêcherait la propagation de la rotation différentielle dans les couches internes du Soleil. Cette recherche affine notre compréhension de la physique solaire et améliore notre capacité à prédire l'activité solaire, un aspect de plus en plus crucial à mesure que notre dépendance aux technologies spatiales et terrestres augmente.