Tache Solaire

Le cycle actuel des taches solaires du Soleil va-t-il pétiller ou crépiter ?

2024

Récemment, une équipe de scientifiques solaires a annoncé qu'ils prédisent que le cycle magnétique actuel du Soleil, qui vient de commencer il y a environ un an, sera assez doux, un peu comme le dernier. J'ai écrit à ce sujet à l'époque, car le comportement du Soleil peut avoir des effets profonds sur la Terre, notamment endommager les satellites, mettre les astronautes dans l'espace en danger et provoquer des pannes de courant généralisées sur Terre. Les ramifications peuvent être très, très graves.

Mais tenez les presses ! Une autre équipe d'astronomes solaires vient de publier sa propre étude , et, sur la base de leur hypothèse plutôt inhabituelle du comportement du Soleil , prédisent que le cycle actuel pourrait être très fort, en fait parmi les plus forts jamais vus !

Qui a raison ? Eh bien, nous le saurons bien assez tôt.

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Au minimum solaire (décembre 2019, à gauche) aucune tache n'est visible, tandis qu'au maximum (juillet 2014, à droite), le visage du Soleil est jonché de taches. Crédit: NASA / SDO / Joy Ng

Le Soleil traverse un cycle où son activité magnétique augmente et s'affaiblit sur une période d'environ 11 ans (et en fait, la polarité s'inverse à chaque cycle, les pôles magnétiques nord et sud s'inversent, c'est donc vraiment un cycle de 22 ans). Les taches solaires sont un aspect de cette activité magnétique ; au fur et à mesure que le cycle se poursuit et que l'activité augmente, nous voyons plus de taches solaires sombres à la surface du Soleil. Nous voyons également plus d'activité de tempête comme fusées explosives puissantes et d'énormes éjections de masse coronale (CME).

On ne comprend pas bien pourquoi ce cycle existe, ou ce qui se passe au plus profond du Soleil pour le produire, ou pourquoi parfois un cycle est plus long ou plus court. La plupart du temps, nous devons extrapoler à partir de ce que nous voyons à la surface. Nous ne savons pas non plus pourquoi la force de l'activité change d'un cycle à l'autre, mais parfois nous voyons moins de taches solaires, et parfois beaucoup plus.

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Les derniers nombres de cycles de taches solaires comptent, au 1er décembre 2020. Le dernier cycle, 24 (flèche), était faible mais court, et les scientifiques prédisent qu'une courte durée signifie que le cycle 25 sera fort. Crédit: SILSO / Observatoire de Belgique

Nous venons de sortir du cycle 24, qui était assez faible au fur et à mesure, avec moins de taches solaires – il a atteint un maximum d'environ 120 vues en même temps. Le visage du Soleil est ensuite resté longtemps vide jusqu'à ce que nous recommencions à voir des taches en janvier 2020, et un gros la semaine dernière . On ne sait pas ce qui se passera à l'approche du prochain pic à la mi-2025.

C'est là qu'intervient la deuxième équipe d'astronomes ; ils ne sont pas d'accord avec le consensus selon lequel l'activité ressemblera au dernier cycle. Ils se basent sur des observations passées du comportement magnétique complexe du Soleil et ont émis une hypothèse étrange sur ce qui se passe avec le Soleil.

Nous savons depuis un certain temps que lorsqu'un cycle démarre, les taches solaires ont tendance à se former aux latitudes moyennes (environ 55° de l'équateur du Soleil) dans les deux hémisphères du Soleil, puis au fil du temps, nous les voyons se former de plus en plus près de l'Équateur. Donc, si vous regardez tôt dans le cycle, vous voyez des taches autour de 55° de latitude, et un an plus tard, elles peuvent descendre à 50°.

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La bande de l'hémisphère nord a la polarité magnétique inverse de celle du sud. Finalement, lorsqu'ils se rencontrent près de l'équateur, ils s'annulent. Les scientifiques appellent cela le événement de résiliation , et quand cela arrive, le cycle est terminé.

Mais c'est là que ça se complique. Il faut environ 19 ans pour que les bandes d'un cycle atteignent l'équateur, et lorsqu'il est à mi-chemin, un autre groupe de bandes se forme à 55°. Ils peuvent voir cela comme une augmentation de l'activité solaire à cette latitude, des éclairs de lumière ultraviolette extrême qui se produisent au-dessus de la surface et qui indiquent la présence de bandes de champs magnétiques profondes en forme de beignet (toroïdales) profondément sous la surface.

Parfois, la migration de ces bandes vers les latitudes moyennes ralentit. On ne sait pas pourquoi. Mais les scientifiques postulent que ce ralentissement permet aux bandes se rencontrant à l'équateur d'interagir pendant de plus longues périodes. Cela a tendance à faire durer le minimum solaire (lorsque l'activité magnétique est faible et qu'il y a peu ou pas de taches) plus longtemps, mais ils ont remarqué au cours de leurs observations que cela signifie également que le prochain cycle est également plus faible, produisant moins de taches solaires.

Inversement, plus les bandes traversent rapidement les latitudes moyennes du Soleil, plus le cycle suivant est fort.

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Une tache solaire à peu près de la même taille que la Terre a été observée par le télescope solaire Daniel K. Inouye, révélant des détails aussi petits que 20 km de diamètre. L'image mesure environ 16 000 km de large. Les couleurs sont affichées en orange, rouge et marron, mais la longueur d'onde réelle utilisée était de 530 nanomètres, dans la partie verte du spectre. Crédit: NSO / AURA / NSF

Normalement, les cycles sont mesurés du minimum au minimum, mais c'est en fait assez difficile à mesurer. Ces événements de terminaison sont plus faciles à mesurer et fournissent une base plus concrète pour les durées de cycle. Et une fois fait de cette façon, affirment les scientifiques, la corrélation entre la durée du cycle et l'activité du cycle suivant est plus claire et peut être étendue jusqu'aux premiers cycles observés au 18ème siècle.

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En regardant les différents cycles, la durée moyenne est de 11 ans, mais certains durent plus longtemps, et ce qu'ils ont trouvé, c'est que le cycle après ceux étaient plus faibles. Et quand un cycle était plus court, le cycle suivant était plus fort.

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Le nombre de taches solaires par rapport à la durée du cycle (à gauche) montre que le dernier cycle, 24, était faible mais court, d'une durée de seulement 9,5 ans. Le nombre de taches solaires par cycle tracé par rapport à la durée du cycle précédent montre une tendance forte et prédit que le cycle actuel (25) devrait être assez fort. Crédit: McIntosh et al.

Le cycle 24, le dernier cycle, n'a duré que 9,5 ans environ selon leur nouvelle méthode. C'est beaucoup moins que la moyenne, parmi les cycles les plus courts observés. Par conséquent, ils prédisent que le cycle 25, celui dans lequel nous nous trouvons actuellement, sera assez fort. Ils prédisent qu'il devrait avoir environ 233 places, bien que tout ce qui se situe entre 204 et 254 reste dans leur incertitude.

Mais même au bas de l'échelle, c'est presque à deux reprises ce que l'autre équipe prédit pour ce cycle. Nous avons donc une distinction claire entre les deux, et cela signifie que nous verrons bientôt qui a raison. Il est rare que deux hypothèses concurrentes soient aussi distinctes, alors la course est lancée !

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Le nombre de taches solaires - un indicateur de l'activité magnétique solaire - depuis 1749, montrant un cycle d'environ 11 ans. Les scientifiques prédisent que notre cycle actuel, 25 ans, pourrait être très fort, parmi les plus forts jamais vus. Crédit: McIntosh et al.

S'ils ont raison, nous pouvons nous attendre à beaucoup d'activité du Soleil au cours des prochaines années. C'est critique . Il y a des centaines de milliards de dollars de satellites en orbite autour de la Terre, et ils sont menacés par les grands événements solaires comme les éruptions cutanées et les CME , ce qui peut endommager ou détruire leurs circuits. Les astronautes de la station spatiale doivent se réfugier au plus profond de la station lorsque le Soleil se fâche, et en 1989 (au cours du cycle 23) un grand CME a causé des pannes d'électricité généralisées au Canada , y compris au Québec.

C'est une menace que nous devons prendre tous au sérieux. Des vies sont en jeu, et notre mode de vie technologique est en jeu. Ce sont les principales raisons pour lesquelles l'astrophysique solaire et la météo spatiale sont étudiées si intensément par les scientifiques. Nous devons mieux comprendre cette étoile à côté de laquelle nous vivons.