L’activité solaire devrait culminer l’année prochaine, selon une nouvelle étude

Des chercheurs du Centre d’excellence en sciences spatiales en Inde de l’IISER Kolkata ont découvert une nouvelle relation entre le champ magnétique du soleil et son cycle de taches solaires, qui peut aider à prédire quand le pic d’activité solaire se produira. Leurs travaux indiquent que l’intensité maximale du cycle solaire 25, le cycle en cours des taches solaires, est imminente et devrait se produire d’ici un an. La nouvelle recherche apparaît dans 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.

Des siècles d’observations depuis le début des années 1600 montrent que le nombre de taches solaires observées sur le soleil varie périodiquement. Environ tous les 11 ans, le nombre de taches 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.

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 dans le recyclage du champ dipolaire à grande échelle du soleil ; ce dernier ressemble beaucoup au champ magnétique terrestre : il s’étend 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.

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.

Cette découverte 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 du processus de dynamo solaire plutôt que d’en être un simple symptôme.

Ces nouvelles observations du taux de diminution du champ magnétique dipolaire solaire peuvent être utilement combinées avec des observations de taches solaires pour prédire le moment où le cycle en cours atteindra son apogée. L’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 dernière 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.