La granulation Mésogranulation et supergranulation 2.1.5 Observations

Dynamique des granules

Tous les granules s'agrandissent durant leur vie à moins qu'ils n'en soient empéchés par un voisin plus puissant qui alors les comprime. Lors de leur ascension vers la photosphère, les granules sont chauffés et accélérés à travers une région au gradient de température su-peradiabatique grand. Une partie de l'énergie cinétique présente dans le champ de vitesse vertical provoque la formation d'un gradient de pression horizontal qui conduit à une ex-pansion dans le même sens. Plus les cellules convectives s'élargissent, plus les fluctuations de pressions doivent être grandes pour que le mouvement horizontal puisse continuer : en effet, vitesse et échelle horizontale sont à peu près proportionnelles. Lorsqu'une taille critique est atteinte, l'énergie présente dans le champ de vitesse vertical devient insuffisante pour provoquer les fluctuations de pressions nécessaires à l'expansion horizontale. Si la vitesse ascendante tombe au-dessous d'un minimum, nécessaire à la compensation des pertes d'énergie en surface, le centre des granules refroidit, ce qui entraine un excès de densité. La vitesse verticale de cette zone plus froide, par conséquent s'inverse : le plasma redescend. Ce phénomène est celui de la rupture de la poussée d'Archimède (buoyancy braking). Les larges fluctuations de pression existant au sein des plus grands granules expliquent les phénomènes d'explosion observés à la surface. Ces centres froids donc sombres entourés d'un anneau de plasma chaud en expansion sont caractéristiques des granules explosifs. Ces derniers ne sont pas distribués uniformément à la surface mais tendent à apparaitre dans des cellules de mésogranulation. Due à l'importante vitesse d'expansion des granules explosifs, les granules voisins sont soit éliminés soit déplacés. L'anneau brillant formé par l'explosion devient de plus en plus fin et finale-ment se scinde en plusieurs morceaux qui ne disparaissent pas immédiatement et qui peuvent éventuellement se développer pour former d'autres granules. A cause du nombre important de granules explosifs, beaucoup de leurs restes sont observés à la surface.

La fréquence d'apparition des granules explosifs et leur tendance à survenir à l'intérieur d'une cellule, font que l'on peut distinguer 3 voire 4 modes d'évolution d'un granule : l'évolution vers des granules explosifs, l'interruption de l'évolution de leurs voisins immédiats absorbés par l'explosion, l'évolution normale de granules non explosifs et l'évolution ``anormale'' des granules en présence de champ magnétique.