Le soleil s’apprête à entrer dans une phase d’activité accrue de façon prématurée, défiant ainsi les prévisions. En effet, des études récentes suggèrent que le prochain pic du cycle solaire arrivera quelques mois plus tôt que prévu, avec des répercussions potentielles sur les technologies terrestres et spatiales.
L’activité solaire, un phénomène cyclique et dynamique, est sur le point d’atteindre son pic. Des chercheurs du Centre d’excellence en sciences spatiales de l’IISER Kolkata, en Inde, ont révélé que le pic du cycle solaire actuel pourrait survenir début 2024, soit bien avant les estimations initiales. Cet constat résulte de l’analyse du champ magnétique solaire et de son lien avec le cycle de taches solaires.
Les travaux, publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, rappellent notamment les enjeux cruciaux pour la sécurité des infrastructures spatiales et terrestres modernes, qui sont désormais confrontées à l’intensification des phénomènes solaires tels que les éruptions et les éjections de masse coronale.
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L’ascension de l’activité solaire
L’équipe de recherche s’est appuyée sur des archives de données accumulées sur plusieurs décennies par des observatoires solaires terrestres. Elles contiennent des informations précieuses sur les variations du champ magnétique solaire et les cycles de taches solaires observés au fil du temps.
En analysant ces données, les chercheurs ont constaté une corrélation significative entre la vitesse de diminution du champ magnétique dipolaire du soleil et la vitesse d’augmentation du nombre de taches solaires dans le cycle actuel. Le champ magnétique dipolaire du soleil, semblable à un immense aimant (avec des pôles nord et sud donc), joue un rôle majeur dans la formation des taches solaires, qui sont des régions temporairement plus froides et moins lumineuses à la surface du soleil.
Ce constat est d’autant plus important qu’il complète et élargit l’effet Waldmeier, établi en 1935 par l’astronome suisse Max Waldmeier. Cet effet établissait déjà un lien entre la rapidité de l’augmentation des taches solaires au début d’un cycle et la force globale de ce dernier. En d’autres termes, plus le nombre de taches solaires augmente rapidement, plus le cycle solaire est intense.
La récente découverte associe la diminution du champ magnétique dipolaire à cette augmentation des taches solaires. Alors que les estimations initiales plaçaient le pic d’activité autour de juillet 2025, leur analyse suggère que ce pic pourrait en fait survenir dès le début de l’année 2024. Ces résultats indiquent donc non seulement que le cycle solaire actuel est plus actif que prévu, mais aussi que les modèles existants de prédiction de l’activité solaire pourraient nécessiter des ajustements.
Impacts potentiels sur la Terre
L’augmentation de l’activité solaire, notamment lors des pics de cycles solaires, entraîne une série de phénomènes puissants tels que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale (CME). Ces événements peuvent avoir des répercussions sévères sur la Terre.
Les éruptions solaires, de violentes explosions à la surface du soleil, libèrent d’énormes quantités d’énergie et de particules chargées dans l’espace. Lorsque ces particules et ces ondes de choc atteignent la Terre, elles peuvent perturber le champ magnétique terrestre, affectant ainsi les satellites en orbite. Ces perturbations peuvent entraîner des dysfonctionnements ou des dommages aux satellites, affectant la communication, la navigation GPS, et même les prévisions météorologiques.
De plus, les CME, des gigantesques de plasma solaire gigantesques projetés dans l’espace, peuvent provoquer des orages géomagnétiques lorsqu’ils entrent en collision avec le champ magnétique terrestre. Ces orages peuvent induire des courants électriques supplémentaires dans les réseaux de distribution d’électricité, menaçant la stabilité des réseaux électriques et pouvant conduire à des pannes de courant à grande échelle.
En plus des risques pour les infrastructures spatiales et terrestres, les communications radio à haute fréquence et les systèmes de positionnement par satellite peuvent également être perturbés, affectant ainsi les transports aériens, maritimes et terrestres.
D’autre part, ces phénomènes solaires sont également à l’origine des aurores boréales et australes. Elles se forment lorsque les particules chargées éjectées par le soleil entrent en collision avec les molécules de l’atmosphère terrestre, libérant de l’énergie sous forme de lumière.
Vers une compréhension plus profonde pour une meilleure prédiction
L’augmentation de la précision de la prédiction des pics d’activité solaire est un enjeu majeur pour la société moderne, fortement dépendante de la technologie. Depuis le début du 17e siècle, les observations montrent que le soleil connaît des variations périodiques dans le nombre de ses taches solaires. Tous les 11 ans environ, on observe un accroissement du nombre de ces taches et une intensification de l’activité solaire, période durant laquelle les perturbations les plus intenses de l’espace environnant la Terre, relevant de la météorologie spatiale, sont anticipées. Néanmoins, la prévision exacte du moment de ces pics reste un défi.
Le cycle solaire est généré par un processus dynamo, alimenté par le mouvement des flux de plasma à l’intérieur du soleil. Ce processus implique deux aspects principaux du champ magnétique solaire : l’un se manifeste par le cycle des taches solaires et l’autre par la régénération du champ magnétique dipolaire de l’étoile, similaire au champ magnétique terrestre qui s’étend d’un pôle à l’autre. On note également que, parallèlement au cycle des taches solaires, le champ dipolaire du soleil varie en intensité, avec un échange de position entre les pôles magnétiques nord et sud, un phénomène qui se produit également tous les 11 ans.
Avec une meilleure anticipation, les opérateurs de satellites peuvent ajuster les orbites ou renforcer les protections contre les radiations pour éviter les dommages. De même, les gestionnaires de réseaux électriques peuvent prendre des mesures pour protéger les infrastructures contre les surtensions causées par les orages géomagnétiques. Cette préparation en amont est cruciale pour minimiser les interruptions de service et les dommages potentiels aux systèmes de communication, de navigation et aux réseaux électriques.