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Le cycle du Soleil sous haute surveillance

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Le cycle du Soleil sous haute surveillance
Nanoéruptions tout autour du Soleil. Vue prise par le satellite d’observation Solar Orbiter de l’Agence spatiale européenne (ESA), le 29 janvier 2024. 

Il a fallu attendre les derniers instants de 2023 pour la détecter. Le 31 décembre, à 22 h 55 (heure de Paris), a eu lieu, comme un feu d’artifice de la Saint-Sylvestre, la plus grosse éruption solaire de l’année. Il s’agissait aussi du plus violent événement de ce type depuis 2017.

A le voir de loin – 150 millions de kilomètres, tout de même –, le Soleil semble un modèle d’équanimité, mais il n’en a pas moins ses humeurs, qui suivent un cycle de dix à treize ans. Depuis plusieurs mois, notre étoile multiplie les bouffées de chaleur, s’approchant du pic d’activité de son cycle, le vingt-cinquième recensé par les astronomes (le premier de la liste remonte au milieu du XVIIIe siècle). A l’origine prévu pour 2025, ce maximum pourrait bien intervenir dès 2024 si l’on en croit les prévisions de l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA).

Directeur de recherche au CNRS, à l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (IPAG), Jean Lilensten prend l’image de saisons pour décrire un cycle solaire : « Il y a une saison basse et une saison haute, et ce qui pilote ces saisons, c’est le magnétisme du Soleil. » Entrons dans la dynamo solaire. « Un champ magnétique, c’est de l’électricité qui bouge », résume Jean Lilensten. Or, le Soleil est fait de plasma, c’est-à-dire de gaz ionisé, et on peut le comparer à une grosse boule de particules électriquement chargées. « Tout cela est agité d’un mouvement très compliqué, poursuit le chercheur de l’IPAG, car non seulement le Soleil tourne sur lui-même, mais la rotation est différente à l’équateur et aux pôles. Et, en plus, il y a des mouvements verticaux, avec de la convection (des particules qui montent et qui descendent) et une ébullition de surface. »

Des pôles magnétiques nord et sud inversés

Bienvenue dans un système chaotique. Au début du cycle, tout semble tranquille avec un pôle nord et un pôle sud magnétiques bien en place. Mais, progressivement, le champ se perturbe de plus en plus et d’autres pôles se mettent à apparaître un peu partout. Enfin, après nombre de naissances et de ruptures de boucles magnétiques, le Soleil retrouve son calme… avec des pôles magnétiques nord et sud inversés. Tout cela a pris, en moyenne, un peu plus de onze ans, mais, comme le fait remarquer Milan Maksimovic, directeur de recherche au CNRS à l’Observatoire de Paris-PSL, « le vrai cycle complet de la dynamo solaire dure vingt-deux ans, le temps de deux inversions du champ magnétique ».

Le moyen le plus simple de mesurer la montée en puissance et la redescente d’un cycle consiste à compter les taches noires qui éclosent à la surface de notre étoile quand elle s’excite. Ces zones apparaissent sombres par contraste avec leur environnement, plus chaud de un millier de degrés. Trahissant une activité magnétique importante, les taches se repèrent plutôt aux hautes latitudes en début de cycle, puis elles glissent vers l’équateur solaire.

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