Découverte de la couronne chaude solaire à un million de degrés
Bengt Edlén, s’est spécialisé dans la spectroscopie et a découvert la source des raies d’émission non identifiées dans le spectre solaire.
Découverte de la couronne chaude solaire à un million de degrés
Peter et Dwivedi (2014) ont rendu un excellent service en mettant en lumière l’important article d’ Alfvén (1941) . Cependant, un examen critique trouve des failles dans leur thèse selon laquelle « le mérite d’avoir découvert que la couronne est chaude devrait revenir à Hannes Alfvén », ce qui, à mon avis, exagère son rôle par rapport au spectroscopiste suédois Bengt Edlén et à l’astrophysicien allemand Walter Grotrian. . 
La principale critique est que Peter et Dwivedi (2014) ont décalé la solution au problème des lignes coronales d’au moins deux ans. Edlén (1943) est fréquemment cité (il s’agit d’un compte rendu détaillé dans une revue prestigieuse et accessible), cependant, l’article de découverte fut Edlén (1941) . De plus, Edlén a diffusé des découvertes préliminaires à l’échelle internationale en juin 1939 ( Swings, 1943 ) et Alfvén était probablement au courant du travail de son compatriote à ce stade. Pour le contexte, Alfvén et Edlén étaient étroitement liés: tous deux ont étudié à l’Université d’Uppsala de 1926 à 1927, ont tous deux obtenu un doctorat en 1934 sous la direction de Manne Siegbahn et ont tous deux enseigné à Uppsala jusqu’à ce qu’Alfvén et Siegbahn déménagent à Stockholm. Certainement Alfvén (1941)fait référence en bonne place aux résultats d’Edlén comme motivation préalable pour envisager la possibilité d’une couronne chaude. Je suggère donc qu’Alfvén (1941) soit mieux considéré comme une réponse rapide à la percée d’Edlén plutôt qu’un précurseur.
Ensuite, examinons les affirmations de Peter et Dwivedi (2014) selon lesquelles Edlén « estimait la température à environ 250 000 K », « n’utilisait pas le degré élevé d’ionisation » et « n’était pas pleinement conscient des implications ». D’après Edlén (1941) : « Ceci indique une abondance maximale pour les ions avec des potentiels d’ionisation d’environ 400 volts. Rappelons à ce propos que Lyot, supposant les profils observés pour certaines raies coronales comme dus à un effet Doppler thermique dans les atomes d’oxygène, a trouvé une température équivalente de 660 000° qui devient 2 300 000° lorsqu’elle est recalculée en atomes de fer. Edlén utilise l’équivalence entre les unités de température eV et kelvin, ce qui était bien compris à l’époque (eg, Alfvén, 1941 ; Hunter, 1942), et il se réfère explicitement à un corona MK, qui réfute entièrement toute affirmation selon laquelle il « n’a pas osé tirer cette conclusion ».
C’est l’identification complète par Edlén de quinze raies responsables de plus de 97% de l’intensité d’émission coronale ( Edlén, 1941 ) qui a tranché l’argument et convaincu les scientifiques de la réalité d’une couronne chaude. Malgré la Seconde Guerre mondiale, son article a circulé à l’échelle internationale et Scientific American et Telescope ont publié des articles en quelques mois ( Hufbauer, 1991 ). Des articles de réaction suivirent dans Nature ( Hunter, 1942 ) et ApJ ( Swings, 1943 ). À trente-huit ans, Edlén est nommé professeur de physique à l’Université de Lund et reçoit la médaille d’or de la Royal Astronomical Society « pour son identification de l’origine des principales raies du spectre coronal » ( Milne, 1945). Il reste le plus jeune récipiendaire de la médaille depuis Hale en 1904.
Un élément de preuve important de la signification du travail d’Edlen provient des propres écrits d’Alfven. Dans le premier article sur le chauffage coronal par ondes MHD ( Alfvén, 1947 ) et dans « Cosmical Electrodynamics » ( Alfven, 1950 ) on trouve, « depuis l’identification par B. Edlén des raies coronales on peut considérer comme certain que la température de la la couronne est de l’ordre de 10 6 degrés. Peu de découvertes sont dues à une seule personne. Une décennie de recherche par Grotrian (1931 , 1934) a préparé la voie, et sa réalisation que les données d’Edlén correspondaient à deux lignes coronales ( Grotrian, 1939 ) l’a amené à écrire à Edlén en 1937 que « peut-être serait-il utile d’examiner la question » ( Edlén, 1945 ).
Il devrait aussi y avoir une place pour Alfvén. L’objectif principal d’Edlén était d’identifier la source des lignes coronales, et bien qu’il ait vu les implications, il aurait été contraire à ses normes élevées de certitude d’insister sur toutes les particules ayant une énergie élevée ou sur l’équilibre thermique. L’expertise différente d’Alfvén, ainsi que son intuition et son audace caractéristiques, l’ont rendu moins prudent dans la promotion d’une couronne de particules de cent eV en équilibre thermique. Alfvén a également fait avancer la discussion en obtenant un profil de température, en modélisant mathématiquement le profil, en donnant des équations pour relier la température et le potentiel d’ionisation maximal, et en expliquant que les pertes radiatives et donc les besoins en chauffage sont faibles.
Alfvén (1941) prévoyait également des changements de paradigme ultérieurs. L’argument d’Alfvén selon lequel il doit y avoir une densité interplanétaire parce que la chaleur y est conduite a précédé de manière significative les estimations de la queue de comète et de la lumière zodiacale de la densité de plasma interplanétaire , et il était prémonitoire par rapport à la reconnaissance de Chapman ( 1957) que la conduction étend la couronne au-delà de 1 UA, ce que Parker (1958) attribue comme le conduisant au vent solaire. Sur quoi, notez la déclaration d’Alfvén selon laquelle si la température chute plus lentement que la distance radiale inverse, alors « le gaz est expulsé du Soleil ».
Alfvén (1941) n’a pas, à mon avis, préséance sur Edlén (1941) et Grotrian (1939) , mais c’est un article remarquable qui a poussé l’argument plus loin, et on se demande comment la science aurait évolué différemment si elle avait reçu plus d’attention. . Je propose : La couronne chaude d’un million de degrés du Soleil, établie par Edlén (1941 , 1943) , en utilisant la perspicacité de Grotrian (1939) , avec des implications physiques importantes soulignées par Alfvén (1941).
Bengt Edlén (1906-1993)
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspas.2018.00009/full
https://www.optica.org/en-us/history/biographies/bios/bengt_edlen/