Les chercheurs ont identifié une corrélation entre le champ magnétique du Soleil et les cycles des taches solaires, prédisant que le pic du cycle solaire actuel est imminent. Cette découverte, essentielle pour la prévision de la météo spatiale, marque une avancée significative dans la compréhension de la dynamique solaire.
Des chercheurs du Centre d’excellence en sciences spatiales de l’IISER Kolkata en Inde ont découvert un nouveau lien entre le champ magnétique du Soleil et son cycle de taches solaires. Cette découverte pourrait permettre de prédire le pic de l’activité solaire. Selon leur étude, le pic du cycle solaire 25, actuellement en cours, devrait survenir prochainement, peut-être au cours de la prochaine année. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society : lettres.
Notre étoile, le Soleil, est constituée d’un gaz ionisé chaud appelé plasma. D’énormes flux de plasma et la convection conspirent pour former des champs magnétiques à l’intérieur du Soleil qui se manifestent à la surface sous forme de points sombres. Ces taches solaires sont comparables à la taille de la Terre et sont le siège d’un magnétisme intense, environ 10 000 fois plus puissant que le champ magnétique terrestre.
Parfois, les champs magnétiques des taches solaires sont perturbés lors d’événements violents qui entraînent la naissance d’orages magnétiques solaires tels que des éruptions cutanées ou des éjections de masse coronale. Ces tempêtes libèrent des rayonnements de haute énergie et projettent de grandes quantités de plasma magnétisé dans l’espace. Les plus intenses de ces tempêtes peuvent causer de graves dommages aux satellites en orbite, aux réseaux électriques et aux télécommunications lorsqu’elles sont dirigées vers la Terre.
Le cycle des taches solaires et les observations historiques
Des siècles d’observations depuis le début des années 1600 montrent que le nombre de taches solaires observées sur le Soleil varie périodiquement. Tous les 11 ans environ, le nombre de spots et l’intensité de l’activité solaire atteignent un pic lorsque les perturbations les plus violentes de l’environnement spatial planétaire – ou météorologie spatiale – sont attendues. Cependant, il reste difficile de prédire quand ce pic se produira.
Image de la mission Solar Dynamics Observatory du disque solaire avec plusieurs taches solaires, qui semblent sombres par rapport à leur environnement. Crédit : HMI/SDO/NASA
Le cycle solaire est produit par un mécanisme dynamo entraîné par l’énergie des flux de plasma à l’intérieur du Soleil. Ce mécanisme dynamo impliquerait deux composantes principales du champ magnétique solaire, l’une qui se manifeste dans le cycle des taches solaires et l’autre qui se manifeste par un recyclage du champ dipolaire à grande échelle du Soleil ; ce dernier ressemble beaucoup au champ magnétique terrestre – s’étendant d’un pôle du Soleil à l’autre. Avec le cycle des taches solaires, on observe également que le champ dipolaire du Soleil augmente et diminue en intensité, les pôles magnétiques nord et sud changent de place, également tous les 11 ans.
L’effet Waldmeier et les nouvelles découvertes
En 1935, l’astronome suisse Max Waldmeier a découvert que plus le taux d’augmentation d’un cycle de tache solaire est rapide, plus sa force est forte, de sorte que les cycles plus forts mettent moins de temps à atteindre leur intensité maximale. Cette relation a souvent été utilisée pour prévoir la force d’un cycle de taches solaires sur la base d’observations de sa première phase de montée.
Dans un manuscrit de recherche paru dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, Priyansh Jaswal, Chitradeep Saha et Dibyendu Nandy de IISER Kolkata rapportent la découverte d’une nouvelle relation, à savoir que le taux de diminution du champ magnétique dipolaire du Soleil est également lié au taux d’augmentation du cycle des taches solaires en cours.
Cette découverte, utilisant des archives de données vieilles de plusieurs décennies provenant de plusieurs observatoires solaires au sol à travers le monde, complète l’effet Waldmeier, reliant les deux principales composantes du champ magnétique du Soleil et soutenant la théorie selon laquelle l’évolution des taches solaires fait partie intégrante du fonctionnement de le processus de la dynamo solaire plutôt que d’en être un simple symptôme.
Les scientifiques démontrent comment les observations du taux de diminution du champ magnétique dipolaire du Soleil peuvent être utilement combinées avec les observations des taches solaires pour prédire le moment où le cycle en cours atteindra son apogée. Leur analyse suggère que le maximum du cycle solaire 25 se produira très probablement au début de 2024, avec une incertitude sur l’estimation qui s’étend jusqu’en septembre 2024.
Avec cette découverte, une nouvelle fenêtre s’ouvre pour prévoir le moment du pic des cycles solaires – lorsque l’activité la plus intense et les perturbations météorologiques spatiales les plus fréquentes sont attendues.
