La tempête solaire, qu'est-ce que c'est et comment se forme-t-elle ? Les explications de l'astrophysicien Zeus Valtierra
Les tempêtes solaires sont des explosions d'énergie et de particules sur le Soleil causées par la reconnexion magnétique, qui comprennent des éruptions, des CME et des radiations, affectant les satellites, l'électricité et générant des aurores terrestres spectaculaires.
Les tempêtes solaires sont de gigantesques bouffées d'énergie et de particules chargées que le Soleil lance dans l'espace et qui peuvent avoir un impact sur les systèmes de communication, de navigation et d'alimentation électrique lorsqu'elles se dirigent vers la Terre. Toutefois, l'atmosphère et le champ magnétique de la Terre nous protègent des effets les plus dangereux de ces émissions solaires.
Ces tempêtes se produisent lorsqu'il y a une libération soudaine de l'énergie stockée dans les champs magnétiques du Soleil, qui se transforme en chaleur, en lumière et en particules qui se déplacent à grande vitesse. En fonction de leur intensité et de leur trajectoire, elles peuvent générer des phénomènes allant des aurores boréales aux pannes technologiques.
La cause de ce phénomène est ce que l'on appelle la reconnexion magnétique, qui se produit lorsque les lignes du champ magnétique solaire, qui sont très tendues, se brisent et se réorganisent, libérant ainsi de l'énergie. C'est comme si un ressort comprimé se détendait soudainement, libérant toute sa puissance dans l'espace.
Bien qu'elles puissent être dangereuses dans l'espace, elles provoquent sur Terre des aurores boréales et australes, ces magnifiques lumières produites lorsque des particules solaires entrent en collision avec l'atmosphère terrestre, faisant briller les gaz comme un vaste rideau de lumières vertes, rouges et violettes.
Un phénomène lumineux et explosif
Une tempête solaire peut comprendre des éruptions solaires, des éjections de masse coronale et des tempêtes de radiation.
- Les éruptions sont des explosions de lumière et d'énergie à la surface du soleil. Leur intensité est si élevée qu'elles peuvent interférer avec les signaux radio et provoquer des coupures de communication dans diverses régions de la Terre.
- Les éjections de masse coronale, ou CME, sont d'énormes bulles de plasma et de champ magnétique que le Soleil projette dans l'espace. Lorsqu'une CME entre en collision avec le champ magnétique terrestre, elle peut provoquer des tempêtes géomagnétiques qui affectent les satellites, les réseaux électriques et les systèmes de navigation de notre planète.
- Les tempêtes de radiation, qui consistent en des flux de particules chargées, principalement des protons, accélérés par des éruptions solaires ou des CME. Ces particules peuvent endommager les instruments des satellites et constituer un risque pour la santé des astronautes en dehors de la protection de l'atmosphère terrestre.
Chacune de ces parties a des effets différents. Alors que les radiations arrivent en quelques minutes, les CME mettent des jours à atteindre la Terre, ce qui laisse le temps de prévenir les dommages. Il est essentiel de les comprendre pour protéger les satellites, les vols et les systèmes d'alimentation électrique qui soutiennent la vie moderne et la communication mondiale sur Terre.
Les taches solaires
Il s'agit généralement de zones de basse température qui apparaissent sombres à l'œil nu à la surface du Soleil. Elles se forment lorsque de puissants champs magnétiques bloquent l'énergie interne, entraînant un léger refroidissement de la zone concernée. Elles restent néanmoins extrêmement chaudes et peuvent atteindre des températures d'environ 3 500 degrés Celsius.
Ces taches apparaissent généralement par paires ou par groupes et peuvent durer de quelques jours à plusieurs mois avant de disparaître. Leur nombre varie au cours d'un cycle solaire d'environ 11 ans, allant d'un minimum avec peu de taches à un maximum où des centaines peuvent apparaître sur la surface solaire.
Leur importance réside dans le fait qu'il s'agit de régions où les éruptions solaires et les éjections de masse coronale se produisent fréquemment. Comme nous observons une augmentation du nombre de taches solaires, nous savons que la probabilité de tempêtes solaires intenses et dangereuses pour notre planète augmente.
L'étude des taches solaires permet d'anticiper les risques que ces tempêtes font courir à la Terre. Désormais, grâce aux satellites d'observation solaire, leur taille, leur nombre et leur activité peuvent être surveillés afin de lancer des alertes et de protéger les satellites, les astronautes, les vols polaires et les systèmes de communication mondiaux.
Effets sur la Terre
Tout commence dans les régions actives du Soleil, là où il y a des taches solaires et où les champs magnétiques sont concentrés. Lorsqu'elles sont enchevêtrées ou tendues jusqu'à un point critique, les lignes se réarrangent violemment et libèrent d'énormes quantités d'énergie en l'espace de quelques secondes ou minutes.
Lorsque la reconnexion magnétique se produit, une éruption solaire se produit, libérant un rayonnement de haute énergie sous forme de rayons X et de rayons ultraviolets, qui se déplacent à une vitesse proche de celle de la lumière. Ces rayons ont un impact presque immédiat sur la haute atmosphère terrestre et peuvent affecter les systèmes de communication et de radionavigation.
Si la libération comprend une éjection de masse coronale, une grande bulle de plasma et un champ magnétique se forment et voyagent dans l'espace. Elle peut mettre de un à cinq jours pour atteindre la Terre et, lorsqu'elle la touche, elle provoque une tempête géomagnétique dont les effets peuvent être ressentis dans le monde entier.
Ces tempêtes géomagnétiques affectent les réseaux électriques, les satellites et les systèmes GPS, mais créent également des aurores visibles à des latitudes plus basses que la normale. La surveillance de l'activité solaire est donc essentielle pour protéger la technologie dont dépend notre société et pour se préparer à la puissance de notre soleil.