Comparaison entre les structures SATIRE-S et la distri-

La figure 5.1 représente la distribution du contraste dans le visible et à 1600 Å pour quatre intervalles de champ magnétique. Les distributions à 1700 Å (non représentées) sont similaires aux distributions à 1600 Å. Les intervalles de champ magnétique choisis correspondent approximativement à différentes struc-tures solaires. De haut en bas les champs magnétiques avec 0 G< B/µ < 45 G

correspondent au Soleil calme, ceux avec 295 G< B/µ < 400 G correspondent aux facules, ceux avec 595 G< B/µ < 640 G correspondent à la transition entre les facules et les taches solaires et pour finir ceux avec 1, 0 kG< B/µ < 1, 5 kG correspondent aux taches solaires. Dans chacune de ces gammes de champ ma-gnétique, nous avons représenté par des points noirs la distribution du contraste de tous les pixels au centre du disque et en courbe colorée la distribution de chacune des structures définies par le modèle SATIRE-S.

La distribution du contraste de l’ensemble des pixels avec 295 G< B/µ < 640 G (deuxième et troisième ligne de la figure 5.1) montre une distribution bimodale du contraste. On observe un mode plus brillant que le Soleil calme et un autre plus sombre que le Soleil calme, et cela s’interprète comme une co-existence pour une même valeur de champ magnétique de structures différentes (facules et pénombres par exemple). On observe cette bimodalité quelle que soit la position sur le disque et quelle que soit la longueur d’onde, y compris dans le visible. Le champ magnétique seul n’est donc pas suffisant pour définir les structures solaires, une information supplémentaire d’origine photométrique est indispensable. C’est ce que fait le modèle SATIRE-S en utilisant des images dans le visible en plus des magnétogrammes pour identifier les structures so-laires.

L’accord entre la distribution générale des contrastes et les distributions de chaque structure du modèle SATIRE-S est très bon, y compris en UV où nous validons pour la première fois la segmentation de SATIRE-S. On observe un très bon accord entre la bimodalité observée et décrite précédemment et les dis-tributions des structures SATIRE-S : chaque mode de la bimodalité correspond à une structure particulière du modèle SATIRE-S. Les facules et les taches se dissocient naturellement par leur contraste, chacune de ces structures corres-pondant à un mode de la bimodalité. La segmentation de SATIRE-S reproduit bien cela, quelle que soit la longueur d’onde. Cependant, le mode plus brillant que le Soleil calme entre 595 G< B/µ < 640 G ne correspond pas aux facules, mais aux unclassified pixels que nous avons définis. Même si dans le visible ce mode apparaît centré autour de C = 0, 95, ce n’est pas le cas dans l’UV où il est centré autour de C =2, 7, c’est-à-dire un contraste clairement plus brillant que celui du Soleil calme (C = 1). Il semble donc que les unclassified pixels aient, dans l’UV, une distribution plus semblable à celle des facules qu’à celle du Soleil calme.

Si l’on se concentre sur la distribution du contraste des taches solaires, on observe une distribution unique ; il semble donc que les ombres et les pénombres qui composent les taches solaires ne se séparent pas naturellement suivant leur

0 500 1000 1500 2000 B/ (Gauss) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 I/I^QS

0.90 < < 1.00

= 6173Å

0.90 < < 1.00

= 1600Å

Figure 5.2 – Évolution du contraste des structures définies par le modèle SATIRE-S en fonction du champ magnétique, et au centre du disque à 6173 Å (a) et 1600 Å (b). Ces figures montrent le contraste, moyenné sur l’ensemble de notre échantillon, de tous les pixels (en noir), du Soleil calme (en bleu), des facules (en jaune), des pénombres (en vert), des ombres (en rouge) et

des unclassified pixels (en cyan).

contraste. L’observation des distributions du contraste défini par SATIRE-S montre un seuil brutal pour un contraste de 0,59 dans le visible. Au niveau de ce seuil, le nombre de pixels de pénombres chute brutalement à 0 et celui des ombres passe brutalement de 0 au niveau qu’avaient les pénombres. Dans l’UV, on n’observe pas de seuil brutal entre les ombres et les pénombres, par contre les distributions des ombres et des pénombres sont très similaires et se recouvrent fortement. Cette distinction entre les ombres et les pénombres est donc purement artificielle et ne correspond à aucune particularité de la distribution globale des contrastes des pixels.

La figure 5.2 montre l’évolution du contraste des 4 structures du modèle SATIRE-S en fonction du champ magnétique. Les valeurs présentées ici sont uniquement celles au centre du disque solaire à 1600 Å et 6173 Å. On observe

que le contraste des facules (en jaune sur la figure) est nettement plus impor-tant dans l’UV que dans le visible. On retrouve cette conclusion, présentée au chapitre4, alors que la définition des structures est ici plus stricte. On observe que le contraste des structures n’est pas constant quand le champ magnétique augmente. Par exemple on observe que le contraste des ombres des taches so-laires (en rouge) diminue de 75% dans le visible et de 60% à 1600 Å. Pour les facules, on observe une augmentation de 5% dans le visible et de 70% dans l’UV. On constate que les variations du contraste en fonction du champ magnétique dépendent fortement de la structure et de la longueur d’onde que l’on considère. Cette observation contredit les hypothèses du modèle SATIRE-S, qui, sauf pour le réseau photosphérique, considère que le contraste des structures est constant avec le champ magnétique. Nous étudierons dans la section 5.3 si cette varia-bilité magnétique du contraste a un impact sur la qualité des reconstructions d’irradiance du modèle SATIRE-S.

L’observation du contraste des unclassified pixels montre que celui-ci se situe dans la prolongation immédiate du contraste des facules. Il apparaît également dans l’UV beaucoup plus brillant que le contraste du Soleil calme, quel que soit le champ magnétique. Il semblerait donc que les unclassified pixels soient plus apparentés aux facules dans le domaine UV qu’au Soleil calme. Cependant, le modèle SATIRE-S associe un contraste de Soleil calme à ces pixels quelle que soit la longueur d’onde, et puisque dans l’UV le vrai contraste de ces pixels est environ 2,5 fois plus fort que le contraste du Soleil calme, l’assimilation de ces pixels à des pixels de Soleil calme dans l’UV pourrait dégrader la qualité des reconstructions du modèle SATIRE-S (Sect. 5.2).