Le 22 mars 2023, la sonde européenne Solar Orbiter a réalisé un exploit technique impressionnant en observant la même région du Soleil à différentes longueurs d'onde (ultraviolet et visible) tout en mesurant le champ magnétique solaire et les mouvements de surface. L'Agence spatiale européenne (ESA) a publié une série de quatre images prises le même jour, illustrant l'activité du Soleil.
Lancée en février 2020, Solar Orbiter suit une orbite elliptique autour du Soleil, avec un périhélie de 42 millions de kilomètres et une inclinaison dépassant 30° par rapport à l'équateur solaire. Cette configuration permet des observations sans précédent avec une résolution de 70 kilomètres par pixel. Les images montrent un disque solaire d'environ 8 000 pixels de diamètre, révélant un niveau de détail extraordinaire.
Les images sont des mosaïques composées de 25 images individuelles capturées sur plus de quatre heures. Deux des dix instruments embarqués ont été utilisés : l'imageur polarimétrique et héliosismique (PHI), qui fournit des images de la photosphère tout en mesurant la direction du champ magnétique et les mouvements de surface, et l'imageur en ultraviolet extrême (EUI), qui capture des images à haute résolution de l'atmosphère solaire en lumière non visible.
Bien que les images publiées soient de faible définition, les scientifiques disposent de photos à très haute résolution permettant un zoom substantiel sur la surface solaire. Par exemple, un agrandissement d'une image capturée en lumière visible par l'instrument PHI révèle la surface du Soleil comme un plasma chaud et lumineux constitué de gaz chargé en mouvement perpétuel. Cette couche, émettant presque toute la radiation solaire, affiche des températures variant de 4 500 à 6 000 °C.
Les caractéristiques les plus frappantes de ces images sont sans aucun doute les taches solaires, apparaissant comme des zones sombres sur une surface autrement lisse. Ces régions plus froides émettent moins de lumière que leur environnement immédiat. La carte magnétique fournie par PHI, connue sous le nom de magnétogramme, montre que le champ magnétique solaire s'intensifie à proximité des taches solaires, indiqué par des couleurs rouges (vers l'extérieur) et bleues (vers l'intérieur).
De plus, la carte de vitesse de PHI, ou tachygramme, illustre la vitesse et la direction du mouvement de la matière à la surface du Soleil. Les zones bleues indiquent un mouvement vers la sonde, tandis que les zones rouges signalent un mouvement s'éloignant de celle-ci. L'image de la couronne solaire capturée par EUI révèle des phénomènes se déroulant au-dessus de la photosphère, avec un plasma brillant s'élevant au-dessus des régions actives des taches solaires, suivant les lignes de champ magnétique reliant souvent les taches solaires voisines.