Une région solaire active observée pendant 94 jours record, une première pour la physique solaire

Une tempête solaire historique et une fenêtre d’observation inédite

En mai 2024, la Terre a essuyé la plus puissante tempête solaire depuis vingt ans, un événement spectaculaire qui a notamment permis d’admirer des aurores boréales jusqu’en Suisse. Mais pour les scientifiques, c’était surtout une occasion unique d’étudier le phénomène en profondeur.

Le hic, vous voyez, c’est que notre soleil tourne sur lui-même. Il lui faut environ vingt-huit jours pour faire un tour complet. Du coup, depuis notre petite planète, on ne peut observer une région active de l’astre qu’une quinzaine de jours d’affilée. Après quoi, elle disparaît derrière l’horizon solaire, cachée de notre vue pendant les deux semaines suivantes. C’est un peu frustrant pour les chercheurs qui aimeraient suivre l’évolution de ces zones turbulentes.

Heureusement, la technologie spatiale a changé la donne. « La mission Solar Orbiter, lancée par l’Agence spatiale européenne en 2020, a élargi notre perspective, » explique Ioannis Kontogiannis, physicien solaire à l’ETH Zurich et à l’IRSOL à Locarno. Cette sonde, qui orbite autour du soleil tous les six mois, peut observer sa face cachée. Et c’est grâce à elle que nous avons pu vivre un moment historique.

NOAA 13664 : 94 jours d’observation continue, un record

Entre avril et juillet 2024, Solar Orbiter a pu surveiller sans relâche une des régions les plus actives des deux dernières décennies. Cette région, nommée NOAA 13664, est justement celle qui, en se tournant vers la Terre en mai, a déclenché les fameuses tempêtes géomagnétiques. « C’est cette région qui a provoqué les aurores boréales spectaculaires visibles jusqu’en Suisse, » précise Louise Harra, professeure à l’ETH Zurich et directrice de l’Observatoire physico-météorologique de Davos.

Pour percer les secrets de ces monstres solaires, une équipe internationale dirigée par Harra et Kontogiannis a rassemblé les données de deux sondes. Ils ont combiné les observations de la face cachée par Solar Orbiter avec celles de la face visible capturées par l’Observatoire de la Dynamique Solaire de la NASA, qui se trouve sur la ligne Terre-Soleil.

Le résultat, publié dans la revue Astronomy & Astrophysics, est sans précédent. Grâce à ce mariage de données, les chercheurs ont pu suivre la région NOAA 13664 de manière quasi continue pendant 94 jours. « C’est la série continue d’images la plus longue jamais créée pour une seule région active : c’est une étape majeure en physique solaire, » s’enthousiasme Kontogiannis.

L’équipe a ainsi pu observer la naissance de la région le 16 avril 2024 sur la face cachée, et documenter toutes ses transformations jusqu’à sa dissipation après le 18 juillet 2024. Imaginez, trois rotations solaires complètes sous surveillance !

Des champs magnétiques complexes et des impacts bien réels sur Terre

Au cœur de ces régions actives, ce sont des champs magnétiques à la fois puissants et d’une complexité folle qui règnent en maîtres. Ils apparaissent quand du plasma fortement magnétisé remonte à la surface du soleil, et sont souvent à l’origine d’éruptions violentes. Ces tempêtes solaires libèrent des quantités astronomiques de rayonnement électromagnétique (les fameuses éruptions solaires ou flares), et projettent du plasma ainsi que des particules de haute énergie dans l’espace.

Mais au-delà du spectacle des aurores, les conséquences sont parfois bien plus inquiétantes pour notre monde high-tech. Louise Harra donne des exemples qui font froid dans le dos : « Même les signaux sur les voies de chemin de fer peuvent être affectés et faire basculer un feu du rouge au vert, ou l’inverse. C’est vraiment effrayant. » La région NOAA 13664 a d’ailleurs posé des problèmes en mai 2024. « L’agriculture numérique moderne a été particulièrement touchée, » indique la scientifique. « Les signaux des satellites, des drones et des capteurs ont été perturbés, causant pour les agriculteurs des journées de travail perdues et des pertes de récoltes avec des préjudices économiques considérables. »

Un rappel brutal de notre vulnérabilité. « C’est une bonne piqûre de rappel que le soleil est la seule étoile qui influence nos activités, » ajoute Kontogiannis. « Nous vivons avec cette étoile, il est donc vraiment important de l’observer et d’essayer de comprendre comment elle fonctionne et comment elle affecte notre environnement. »

Les données des sondes ont permis de voir comment le champ magnétique de cette région ultra-active s’est développé sur plusieurs épisodes, gagnant en complexité. Finalement, une structure magnétique entremêlée s’est formée, avant que l’éruption la plus forte des vingt dernières années ne soit libérée sur la face cachée du soleil, le 20 mai 2024.

Vers de meilleures prévisions de la météo spatiale avec la mission Vigil

L’espoir, avec ces observations record, c’est de mieux comprendre les mécanismes des tempêtes solaires et leur impact potentiel sur Terre. L’objectif ultime ? Améliorer la précision des prévisions de météo spatiale, pour qu’on puisse mieux protéger nos technologies sensibles.

« Quand on voit une région sur le soleil avec un champ magnétique extrêmement complexe, on peut supposer qu’une grande quantité d’énergie est stockée là, qui devra être libérée sous forme de tempêtes solaires, » explique Louise Harra. Le problème, c’est qu’actuellement, les chercheurs sont incapables de prédire l’ampleur exacte d’une éruption, si ce sera une grosse ou plusieurs petites, ni même le moment où cela se produira.

« On n’y est pas encore, » concède-t-elle. Mais l’avenir s’annonce prometteur. « Nous développons actuellement une nouvelle sonde spatiale à l’ESA appelée Vigil, qui sera exclusivement dédiée à l’amélioration de notre compréhension de la météo spatiale. » Cette mission, dont le lancement est prévu pour 2031, représente un pas de géant vers une meilleure cohabitation avec notre étoile, parfois capricieuse. Peut-être pourrons-nous un jour anticiper ses colères avec suffisamment d’avance pour éteindre nos ordinateurs et admirer le spectacle des aurores en toute tranquillité.

Selon la source : phys.org

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