Alors que les questions abondent sur l’étoile la plus proche de la Terre, les scientifiques cherchent des réponses essentielles pour prévoir les éruptions solaires qui menacent les satellites et autres appareils électroniques.
Pendant la majeure partie de l’histoire de l’humanité, il a été difficile d’expliquer le soleil comme autre chose qu’une divinité puissante.
Par exemple, l’ancien dieu grec Hélios – la personnification du soleil – a fait courir son char à travers le ciel pour créer la nuit et le jour, tandis que les anciens Égyptiens adoraient leur dieu solaire à tête de faucon, Ra, en tant que créateur de l’univers.
De puissantes surprises
Depuis, la science a révélé que, par exemple, le soleil tourne en moyenne sur son axe une fois tous les 28 jours. Mais à son équateur, la boule de plasma chaud tourne une fois tous les 25 jours, alors qu’il faut environ 35 jours aux pôles, créant une soupe tourbillonnante de plasma très chaud.
Néanmoins, la puissance du soleil peut encore offrir des surprises, avec des explosions suffisamment violentes pour faire frire les satellites de communication ou l’électronique sur Terre. Les scientifiques mettent en garde contre des éruptions solaires plus puissantes à l’approche d’un pic d’activité fin 2024 et début 2025.
« Il y a ce mouvement turbulent à l’intérieur de notre étoile, appelé convection, qui ressemble un peu à la façon dont l’eau se ride juste avant qu’elle ne bout », a déclaré le professeur Sacha Brun, directeur de recherche au CEA Paris-Saclay, qui fait partie de l’Institut français des énergies alternatives et de l’énergie atomique. Commission.
Une tristement célèbre tempête magnétique qui a frappé la Terre en septembre 1859, connue sous le nom d’événement Carrington, a déclenché des aurores spectaculaires loin des régions polaires et a grésillé les systèmes télégraphiques du monde entier.
Il y en a eu d’autres depuis. En 1989, une tempête géomagnétique a provoqué une panne d’électricité au Québec, au Canada, selon Brun.
Une meilleure connaissance du soleil est nécessaire pour prévoir et comprendre de tels événements.
Cette boule tourbillonnante d’hydrogène et d’hélium est également incroyablement chaude, avec des températures centrales de 15 millions de °C. Et c’est gigantesque – plus d’un million de Terres tiennent à l’intérieur du soleil.
Sa présence paisible un jour d’été contredit les réactions nucléaires intenses en son cœur qui génèrent de grandes quantités d’énergie. Le soleil est une boule de plasma bouillonnante, avec des gaz si chauds que les électrons sont expulsés des atomes, générant d’intenses explosions magnétiques depuis sa surface qui crachent des milliards de tonnes de matière dans l’espace.
Charme magnétique
Pendant qu’il tourne, l’énergie mécanique du soleil se transforme en énergie magnétique, un peu comme la dynamo d’une lampe de vélo, où le mouvement de la pédale est converti en énergie magnétique.
Sur le soleil, des rubans torsadés de magnétisme montent et éclatent sous forme de taches solaires, des taches sombres à la surface où le champ magnétique est 3 000 fois plus intense que dans les zones environnantes.
les taches solaires peuvent déclencher ces éruptions solaires qui endommagent les équipements électriques. Mais cette activité n’est pas constante.
« Le magnétisme du soleil est variable sur un cycle de 11 ans », a déclaré Brun, astrophysicien.
Au cours de ce cycle, les éjections de masse coronale augmentent en fréquence, passant d’une tous les trois jours à une moyenne de trois par jour à son apogée.
« Au fur et à mesure que nous avancerons dans le cycle, d’autres explosions émergeront du soleil », a déclaré Brun. « Les gens ne réalisent pas que la Terre baigne dans l’atmosphère magnétique turbulente de notre étoile. »
Il est donc évident qu’il est nécessaire d’anticiper l’approche de telles tempêtes solaires. Par exemple, une éruption solaire en février 2022 a assommé 40 satellites commerciaux SpaceX en détruisant leur électronique.
Ces particules énergétiques ne mettent que 15 minutes pour atteindre la Terre depuis le soleil. La menace posée par les nuages magnétiques prend généralement quelques jours, offrant plus de temps pour se préparer à toute attaque.
Brun codirige un projet financé par l’UE appelé SOLEIL ENTIER comprendre les couches intérieures et extérieures de la seule étoile du système solaire terrestre.
D’une durée de sept ans jusqu’en avril 2026, l’initiative se concentre sur la turbulence intérieure du soleil et la physique complexe qui transforme l’agitation intérieure en magnétisme dans les couches extérieures.
Cela nécessite les supercalculateurs les plus puissants du monde. Pourtant, la prévision des éruptions solaires signifie que les scientifiques acquièrent une meilleure compréhension de l’intérieur du soleil.
Une star est née
Qu’en est-il du passé lointain du soleil ? Il existe depuis 4,6 milliards d’années, soit 100 millions d’années avant la Terre. Où et comment il s’est formé semblerait être un mystère impénétrable.
Ce n’est pas le cas, selon le Dr Maria Lugaro de l’Observatoire Konkoly de l’Académie hongroise des sciences.
Lugaro, un astrophysicien italien, étudie cette question dans le cadre de l’étude financée par l’UE RADIOSTAR projet. Il a commencé en 2017 et se poursuivra jusqu’en août de cette année.
« Nous pensons que le soleil n’est pas né seul, mais est né dans une région de formation d’étoiles où il y a beaucoup d’étoiles », a déclaré Lugaro.
Elle se penche sur ce passé en examinant les fossiles chimiques dans les météorites d’aujourd’hui.
Les atomes radioactifs sont instables. Ils libèrent de l’énergie et se désintègrent en soi-disant atomes filles, sur une certaine durée, qui est mesurable. Les filles sont donc des fossiles chimiques, offrant des informations sur des atomes radioactifs disparus depuis longtemps.
Les recherches de Lugaro suggèrent que le soleil est originaire d’une pépinière stellaire qui contenait de nombreux frères et sœurs, y compris des étoiles explosives – des supernovas. Mais creuser dans l’histoire du soleil nécessite d’abord de trouver des météorites, des morceaux de roche formés avant la Terre.
Ces météorites peuvent contenir des traces d’atomes radioactifs tels que l’aluminium-26 et l’hafnium-182. On sait que ceux-ci n’ont vécu qu’un certain temps. Ensemble, les traces de ces atomes peuvent être utilisées comme une horloge radioactive pour calculer l’âge des étoiles qui les ont fabriqués, par rapport à l’âge du soleil.
Discours vif
Certains atomes radioactifs ne sont fabriqués que dans certains types d’étoiles. Leur présence dans les météorites aide à recréer une image du lieu de naissance du soleil, bien que sujette à débat.
Il se peut que le soleil soit né au milieu de nuages de poussière et de gaz dans une région tumultueuse aux côtés d’étoiles supergéantes et d’étoiles qui explosent.
Dans peut-être 20 millions d’années, les différentes étoiles commencent à sortir de la pépinière. Mais les choses sont loin d’être scientifiquement réglées.
« Chaque année, il y a un débat : le soleil est-il normal ou est-ce une étoile bizarre ? » dit Lugaro. « C’est assez amusant. »