Une importante éjection de masse coronale, ou CME, a explosé sur le côté du Soleil, nous offrant une vue magnifique de l'événement de profil (17-18 juin 2015). L'observatoire de la dynamique solaire de la NASA a filmé l'action dans la longueur d'onde de 304 angströms de la lumière ultraviolette extrême. Le clip vidéo couvre environ quatre heures de l'événement. Alors qu'une partie du plasma retombe sur le Soleil, un coup d'œil au coronographe de SOHO montre un grand nuage de particules se dirigeant vers l'espace. Crédit : NASA/SDO
Des chercheurs ont développé une méthode permettant de prédire la vitesse et l'heure d'arrivée des éjections de masse coronale (CME) avant qu'elles n'émergent complètement du Soleil.
Cette avancée utilise la mesure de la hauteur critique dans les régions actives du Soleil pour améliorer la précision des prévisions météorologiques spatiales. Ces prévisions sont cruciales pour protéger l'infrastructure technologique de la Terre des tempêtes géomagnétiques qui peuvent perturber les satellites, les réseaux électriques et les réseaux de communication.
Prévisions météorologiques spatiales
Les tempêtes spatiales pourraient bientôt être prévues avec une précision jamais atteinte auparavant grâce à un grand bond en avant dans notre compréhension du moment exact où une violente éruption solaire peut frapper la Terre.
Les scientifiques affirment qu’il est désormais possible de prédire la vitesse précise à laquelle se déplace une éjection de masse coronale (CME) et le moment où elle s’écrasera sur notre planète, avant même qu’elle n’ait complètement éclaté du Soleil.
Les CME sont des explosions de gaz et de champs magnétiques projetés dans l'espace depuis l'atmosphère solaire.
Ce clip montre l'état avant, pendant et après l'éruption de la région active AR11158, avec le panneau supérieur gauche montrant l'AR en longueur d'onde 171, le panneau supérieur droit une découpe du magnétogramme HMI et le panneau inférieur un film de différences en cours d'exécution. Crédit : Jhelioviewer
L'impact des tempêtes géomagnétiques
Ils peuvent provoquer des tempêtes géomagnétiques susceptibles de perturber la technologie terrestre en orbite et à la surface de la Terre. C'est pourquoi les experts du monde entier s'efforcent d'améliorer les prévisions météorologiques spatiales.
Des avancées comme celle-ci pourraient faire une énorme différence en aidant à protéger les infrastructures vitales pour notre vie quotidienne, selon les chercheurs de l'Université d'Aberystwyth, qui présenteront leurs conclusions le 19 juillet lors de la réunion nationale d'astronomie de la Royal Astronomical Society à Hull.
Les chercheurs ont fait cette découverte après avoir étudié des zones spécifiques du Soleil appelées « régions actives », qui présentent des champs magnétiques puissants et où naissent les CME. Les chercheurs ont surveillé l'évolution de ces zones avant, pendant et après une éruption.
Ce clip montre une éjection de masse coronale qui a éclaté à partir d'AR11158 en route vers la Terre, se déplaçant vers l'extérieur dans le champ de vision c2 et c3 de LASCO. Crédit : Jhelioviewer
L'importance de la hauteur critique
Un aspect essentiel qu’ils ont examiné était la « hauteur critique » des régions actives, qui est la hauteur à laquelle le champ magnétique devient instable et peut conduire à une CME.
« En mesurant la façon dont la force du champ magnétique diminue avec la hauteur, nous pouvons déterminer cette hauteur critique », a déclaré Harshita Gandhi, chercheuse principale et physicienne solaire à l'université d'Aberystwyth.
« Ces données peuvent ensuite être utilisées avec un modèle géométrique qui permet de suivre la vitesse réelle des CME en trois dimensions, plutôt qu'en deux seulement, ce qui est essentiel pour des prévisions précises. »
Elle a ajouté : « Nos résultats révèlent une forte relation entre la hauteur critique au début de l'ECM et la vitesse réelle de l'ECM.
Les différentes étapes d'une éjection de masse coronale, du début (à gauche), à la post-éruption (au milieu) et au déplacement vers des objets comme la Terre dans notre système solaire (à droite). Crédit : Temmer et al. 2021
Conséquences pour les prévisions météorologiques spatiales
« Ces informations nous permettent de prédire la vitesse de l'éjection de masse coronale et, par conséquent, son heure d'arrivée sur Terre, avant même que l'éjection ne soit complètement terminée. »
Lorsque ces CME frappent la Terre, elles peuvent déclencher une tempête géomagnétique capable de produire des aurores boréales étonnantes, souvent appelées « aurores boréales » dans l’hémisphère nord.
Mais les tempêtes ont également le potentiel de perturber les systèmes vitaux sur lesquels nous comptons au quotidien, notamment les satellites, les réseaux électriques et les réseaux de communication. C'est pourquoi les scientifiques du monde entier travaillent dur pour améliorer notre capacité à mieux prédire quand les CME frapperont la Terre.
Cela nécessite de connaître la vitesse plus précise de l’éjection de masse coronale peu de temps après son éruption solaire afin de mieux fournir des avertissements préalables sur le moment où elle atteindra notre planète.
Améliorer la précision des prévisions
Des prévisions de vitesse précises permettent de mieux estimer le moment où une CME atteindra la Terre, fournissant ainsi des avertissements préalables cruciaux.
« Comprendre et utiliser la hauteur critique dans nos prévisions améliore notre capacité à avertir de l’arrivée d’éjections de masse coronale, contribuant ainsi à protéger la technologie dont dépend notre vie moderne », a déclaré Gandhi.
« Nos recherches améliorent non seulement notre compréhension du comportement explosif du Soleil, mais améliorent également considérablement notre capacité à prévoir les événements météorologiques spatiaux.
« Cela signifie une meilleure préparation et une meilleure protection des systèmes technologiques sur lesquels nous comptons au quotidien. »
