Le Soleil se dirige vers un "maximum" : qu'est-ce que cela signifie et à quoi devons-nous nous attendre ?
Dans moins de deux ans, le Soleil atteindra son niveau maximum d'activité magnétique. Cette période de maximum se caractérisera alors par des phénomènes particulièrement intenses pouvant avoir des effets importants sur les satellites artificiels et le réseau électrique mondial.
Notre étoile, le Soleil, malgré son âge respectable d'environ 4,5 milliards d'années, est une étoile "active". Oui, car l'activité des étoiles semblables au Soleil (c'est-à-dire des étoiles dont la masse est comparable ou inférieure à celle du Soleil) diminue avec l'âge : elles sont très actives lorsqu'elles sont jeunes et deviennent de plus en plus silencieuses avec l'âge.
Ce que l'on entend par "activité" solaire
Lorsque l'on parle de l'activité du Soleil, on fait référence à un ensemble de phénomènes observables dans son atmosphère. Celle-ci comporte plusieurs couches dont la photosphère est la plus basse et la couronne la plus externe.
Certains phénomènes caractérisant l'activité sont connus depuis des siècles, il s'agit des taches solaires ; d'autres phénomènes tels que les hémites coronales massives ont été découverts et étudiés plus récemment. Mais il y a aussi les éruptions, le vent solaire, les facules,... tout cela constitue une phénoménologie très variée.
L'activité solaire se caractérise par des changements périodiques. Un cycle interne d'activité dure en moyenne 11 ans. Au cours de ces onze années, l'intensité et le nombre de phénomènes observables varient. Un cycle commence lorsque l'activité magnétique est minimale. Au cours des 5½ années suivantes, l'intensité et le nombre de phénomènes augmentent jusqu'à atteindre une valeur maximale ; puis, au cours des 5½ années suivantes, l'intensité et le nombre de phénomènes diminuent à nouveau.
Les cycles d'activité sont numérotés. Le cycle solaire actuel est le cycle 25, qui a débuté au second semestre 2019 et devrait atteindre son maximum à l'été 2025. Toutefois, comme il s'agit de valeurs moyennes, le prochain maximum pourrait être plus précoce ou plus tardif.
L'origine des phénomènes qui caractérisent l'activité solaire est magnétique.
Dans le champ magnétique, l'explication
L'énergie existe sous différentes formes : thermique (chaleur), électromagnétique (lumière), électrique, magnétique, mécanique. En outre, l'énergie peut changer de forme, par exemple d'électromagnétique à électrique, d'électrique à thermique.
Ce qui se passe dans le Soleil est précisément une conversion d'énergie mécanique, celle du mouvement interne du plasma solaire, en énergie magnétique. Pendant environ cinq ans et demi, une (très petite) partie de l'énergie mécanique de la rotation du Soleil génère et intensifie le champ magnétique à l'intérieur du Soleil.
Celui-ci remonte progressivement vers la surface où il donne lieu aux phénomènes d'activité observés. Ensuite, dans la deuxième partie du cycle, le champ magnétique décroît progressivement jusqu'à atteindre une valeur minimale.
Dans l'atmosphère du Soleil, l'énergie magnétique est à son tour convertie en énergie thermique, d'autant plus efficacement que l'on va vers l'extérieur. Considérons que dans l'atmosphère du Soleil, la température passe de 6 000 degrés dans la photosphère (la couche la plus basse) à un million de degrés dans la couronne (la couche la plus externe) en raison de cette conversion de l'énergie magnétique en énergie thermique.
L'activité magnétique est une caractéristique commune à toutes les étoiles dont la masse est similaire ou inférieure à celle du Soleil.
Parmi les différentes manifestations de l'activité magnétique, deux méritent une attention particulière : le vent solaire et les éjections de masse coronale.
Effets sur la Terre
Il arrive que cette conversion de l'énergie magnétique en énergie thermique se fasse de manière violente et explosive, en particulier à l'approche ou pendant le maximum. Ce sont ces événements qui, en libérant d'énormes quantités d'énergie, produisent un tel échauffement arpenté que de la masse, notamment du plasma solaire, est également éjectée de l'atmosphère solaire.
Sous la forme d'éjections de masse coronale ou d'un vent solaire puissant, des particules électriques (protons, électrons) sont éjectées du Soleil à des vitesses telles (jusqu'à 800 km/s) qu'elles peuvent atteindre la Terre en quelques jours.
Il s'agit d'orages magnétiques très redoutés pour lesquels des systèmes de surveillance et de pré-alarme ont été mis en place, c'est-à-dire des satellites qui observent en permanence le Soleil et signalent l'occurrence de ces événements et la direction dans laquelle le plasma est éjecté.
La nature a doté la Terre d'un champ magnétique dont la forme permet de dévier ce vent électrique ou tout au plus de capturer ses particules en les dirigeant vers les pôles. Ce qui est généralement produit par l'interaction entre le vent solaire et l'ionosphère terrestre, ce sont les aurores (boréales et australes).
L'événement de Carrington
Cependant, la puissance de ces événements peut être telle que les satellites artificiels, tels que les satellites de communication, peuvent être mis hors service. L'événement de Carrington (astronome britannique), le plus puissant orage géomagnétique jamais enregistré, est célèbre. Survenu le 1er septembre 1859, il a mis hors service le réseau télégraphique pendant 14 heures d'affilée et a produit des aurores même aux basses latitudes.
Au cours des prochains mois précédant le pic d'activité, les phénomènes intenses dans l'atmosphère solaire ne manqueront pas, entraînant des tempêtes géomagnétiques avec des aurores et des perturbations occasionnelles des satellites.