La sonde New Horizons, qui a survolé Pluton en 2015, fonce vers la limite de notre système solaire — et pourrait franchir la frontière de l’héliosphère entre 2029 et 2040. Trois nouvelles études cherchent à prédire précisément quand elle atteindra cette limite invisible, qui se dilate et se contracte selon l’activité solaire.

Ce que vous allez apprendre

• Ce qu’est l’héliosphère et pourquoi sa limite bouge constamment selon l’activité solaire
• Ce qu’a enregistré Voyager 2 en franchissant cette frontière — et ce que New Horizons devrait observer
• Pourquoi la sonde pourrait franchir cette limite plusieurs fois dans les deux sens

Une bulle protectrice aux frontières mouvantes

Notre système solaire est enveloppé dans une gigantesque bulle de plasma formée par les vents solaires — l’héliosphère. Ces vents, composés d’électrons, de protons et de particules alpha éjectés par le Soleil à environ 1,6 million de kilomètres par heure, repoussent les rayonnements ionisants interstellaires. Ce sont eux qui produisent les aurores boréales et qui ont jadis érodé l’atmosphère de Mars.

Mais là où ces vents ralentissent en dessous de la vitesse du son se forme ce qu’on appelle l’onde de choc terminale — la frontière effective entre l’influence du Soleil et l’espace interstellaire. Seuls Voyager 1 et Voyager 2 ont franchi cette limite, Voyager 2 enregistrant une chute brutale de 46 % de la vitesse du vent solaire au moment du passage.

Crédit : NASA

Pluton photographiée par la sonde New Horizons en 2015.

New Horizons : entre 2029 et 2040

Après son survol historique de Pluton en 2015 et de la ceinture de Kuiper, New Horizons poursuit sa trajectoire. Elle se trouve actuellement à environ 66 unités astronomiques du Soleil — 66 fois la distance Terre-Soleil. Trois nouvelles études publiées dans The Astrophysical Journal et Advances in Space Research estiment qu’elle atteindra l’onde de choc terminale entre 2029 et 2040.

Cette fourchette large s’explique par la nature dynamique de l’héliosphère. La limite n’est pas fixe : lors des périodes de forte activité solaire, des vents plus chargés repoussent la frontière vers l’extérieur ; lors des minima d’activité, elle se rétrécit. Résultat : New Horizons pourrait franchir cette frontière non pas une, mais plusieurs fois — alternativement vers l’extérieur puis vers l’intérieur, selon les pulsations du Soleil.

Une troisième étude apporte une précision supplémentaire : la vitesse des vents solaires n’est pas uniquement influencée par la distance au Soleil, mais aussi par les particules ionisées provenant de l’espace interstellaire qui percutent l’héliosphère en sens inverse, contribuant elles aussi à ralentir les vents.

Une frontière à cartographier avant d’aller plus loin

L’enjeu dépasse la seule curiosité scientifique. Comprendre précisément où et comment se situe la limite de l’héliosphère est une étape cruciale pour la planification des futurs voyages interstellaires. « Étudier l’héliosphère, c’est comme résoudre une énigme cosmique« , résume Heather Elliott du Southwest Research Institute. « Nous acquérons une compréhension plus profonde de la frontière entre notre système solaire et l’espace interstellaire. »

Les deux premiers articles décrivant la limite de l’héliosphère sont publiés dans The Astrophysical Journal et Advances in Space Research. Le troisième, portant sur la vitesse du vent solaire, est publié dans The Astrophysical Journal.