Des tempêtes solaires pourraient-elles provoquer des pannes du web à l’échelle mondiale? Oui, mais nous ignorons le moment ou la façon dont elles pourraient se produire. Pour régler ce problème, le Dr Geoffrey Vasil, un mathématicien, a proposé une nouvelle compréhension de la zone de convection du Soleil.
Des chercheurs australiens et américains ont résolu un mystère de longue date concernant le Soleil, qui pourrait aider les astronomes à prédire la « météo » spatiale et aider l’humanité à se préparer pour de possibles tempêtes géomagnétiques dévastatrices si elles frappaient la Terre.
Le champ magnétique interne du soleil est directement responsable des phénomènes « météo » spatiaux, soit des faisceaux de particules à forte teneur en énergie émis par notre étoile qui peuvent être déclenchés par des éruptions solaires, des taches solaires ou des éjections de masse coronale qui produisent des tempêtes géomagnétiques. On ignore toutefois encore comment se produisent ces phénomènes et il a jusqu’à maintenant été impossible de prédire le moment où ceux-ci se produiront.
Désormais, l’étude dirigée par le Dr Vasil pourrait offrir une base théorique solide pour améliorer notre compréhension de la dynamique interne du Soleil qui aide à alimenter les phénomènes spatiaux survenant près de notre planète.
Un Soleil en diverses parties
Notre étoile est formée de plusieurs régions distinctes. La zone de convection est l’une des plus importantes – un océan profond de 200 000 kilomètres où du plasma turbulent et fluide superchaud qui occupe les 30% extérieurs du diamètre du Soleil.
Les théories existantes avancent l’idée selon laquelle les perturbations les plus importantes se produisent dans la zone de convection, comme autant de gigantesques cellules circulaires au sein desquelles le plasma tourne en rond.
Ces cellules n’ont cependant jamais été trouvées, donnant naissance à un problème appelé « énigme convective ».
Selon le Dr Vasil, il existe une raison pour cela. Plutôt que de former des cellules circulaires, le flot du plasma se transforme en des colonnes à l’image de cigare qui ne mesurent « que » 30 000 kilomètres de diamètre. Cela, dit-il, est provoqué par l’influence de la rotation du Soleil, qui serait beaucoup plus forte qu’estimé précédemment.
« Vous pouvez faire tourner un crayon mince sur sa pointe si vous le faites tourner assez rapidement », affirme-t-il. « Les cellules solaires étroites tournant dans la zone de convection peuvent se comporter de la même façon. »
Les conclusions des chercheurs ont été publiées dans Proceedings of the National Academy of Sciences.
« Nous ne savons pas grand chose à propos de l’intérieur du Soleil, mais cela est extrêmement important si nous voulons comprendre les phénomènes solaires qui peuvent avoir un impact direct sur la Terre », soutient le Dr Vasil.
« La rotation forte est connue pour changer complètement les propriétés des dynamos magnétiques, et le Soleil en est une. »
Selon le Dr Vasil et ses collègues, cette rotation rapide prédite à l’intérieur de notre étoile annule ce qui serait autrement des flots de plus grande envergure, ce qui entraînerait des dynamiques plus bigarrées pour la couche supérieure du Soleil.
« En tenant correctement compte de la rotation, notre nouveau modèle du Soleil correspond aux données observées et pourrait grandement accroître notre compréhension du comportement électromagnétique de notre étoile », poursuit le scientifique.
Dans les cas les plus extrêmes, les tempêtes solaires géomagnétiques peuvent bombarder la Terre de radiation capable de griller nos systèmes électroniques sophistiqués et les infrastructures de communication.
Une telle catastrophe s’est produite en 1859: le tout a été baptisé Événement Carrington, mais s’est produit avant que notre civilisation ne s’appuie plus largement sur les systèmes électroniques. À l’époque, c’est le système rudimentaire de télégraphie qui a été affecté.
« Un événement similaire, de nos jours, pourrait détruire des milliers de milliards de dollars en infrastructures et nécessiter des mois, voire des années à réparer », avance le Dr Vasil.
Une éjection de masse coronale en août 2012
Un événement de faible envergure a provoqué d’importantes pannes électriques au Canada, poussant plusieurs personnes à d’abord penser qu’il s’agissait d’une attaque nucléaire. En 2012, une tempête solaire d’une taille similaire à l’Événement Carrington est passée près de la Terre sans nous toucher, ratant notre orbite par seulement neuf jours.
« Le prochain pic d’activité solaire se produira au milieu de la décennie, mais nous n’en savons pas encore assez à propos du Soleil pour prédire si ces événements cycliques créeront une tempête dangereuse », mentionne encore le Dr Vasil.
« S’il est improbable qu’une tempête solaire touche la Terre, à l’instar d’un tremblement de terre, cela finira par se produire et nous devons être prêts. »
Les tempêtes solaires émergeant de notre étoile peuvent voyager pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours, avant d’atteindre la Terre. Toujours selon le Dr Vasil, une meilleure connaissance du dynamisme interne de notre étoile pourrait aider les planificateurs à éviter la catastrophe s’ils sont avertis suffisamment à l’avance, histoire d’éteindre les équipements avant qu’une vague de particules énergétiques ne le fasse à leur place.
« Nous ne pouvons pas expliquer comment se forment les taches solaires. Pas plus que nous ne pouvons déterminer quels groupes de taches sont davantage portées à éclater violemment. Les décideurs doivent savoir à quelle fréquence il pourrait être nécessaire d’imposer une fermeture d’urgence des infrastructures longue de plusieurs jours pour éviter une catastrophe majeure. »
Pour acquérir davantage de données, les chercheurs proposent notamment de lancer des satellites d’observation qui s’installeraient en orbite autour du Soleil.
