Tempêtes solaires : 4 questions essentielles

Source de vitamine D, essentiel pour la bonne humeur, régulateur de sommeil : le Soleil constitue un élément essentiel dans la vie des êtres humains. Qui n’a pas, durant de longs hivers rigoureux, attendu le retour du soleil tel un messie venu sauver sa troupe de fidèles ? Mais cette étoile présente un danger. Encore peu connues, les tempêtes solaires font de plus en plus parler d’elles à cause des conséquences désastreuses qu’elles pourraient engendrer : destruction des systèmes de télécommunication et pannes électriques soudaines font partie des risques les plus alarmants. Comment définir ces éruptions solaires ? Et existe-t-il un moyen de les maîtriser ? Zoom sur un phénomène passionnant.

1. Qu’est-ce qu’une éruption solaire ?

• L’énergie magnétique au cœur du processus

Le Soleil alterne des cycles d’environ onze années durant lesquelles des éruptions solaires se déclenchent périodiquement. Provoquées par l’accumulation d’énergie magnétique, elles produisent une éjection de masse coronale (EMC) qui correspond à un immense nuage de plasma. Ce dernier se retrouve alors expulsé dans la couronne solaire, c’est-à-dire dans la partie externe de l’atmosphère du Soleil. Une fois cette énergie libérée, des tâches noires apparaissent sur la surface de l’astre et forment le siège de l’activité éruptive. Elles constituent les zones les plus froides du Soleil dans lesquelles grouillent d’importants champs magnétiques.

• Tempêtes solaires en direction de la Terre

Pendant ce temps, l’EMC poursuit son chemin, transportant des milliards de tonnes de matières. Comprimé par les fortes pressions présentes à la surface de l’astre solaire, le plasma traverse une phase de détente durant laquelle son volume augmente jusqu’à atteindre une taille supérieure à celle du Soleil. Cette sphère plasmatique s’éloigne à une vitesse de 7 millions de kilomètres/heure. En comparaison, un ouragan de classe 5, la classe la plus dangereuse, présente des vents supérieurs à 249 km/h. On parle alors de tempête solaire. Il lui faudra deux à trois jours pour atteindre la Terre. À son approche, la masse du plasma va comprimer le champ magnétique terrestre qui nous protège des particules solaires.

2. Quelles sont les conséquences d’une tempête solaire ?

• Une communication dangereusement altérée

De nombreuses conséquences sont à envisager face à un tel événement. En effet, les particules rejetées sont chargées électriquement et interfèrent avec le champ magnétique terrestre. Les satellites en orbite autour de la Terre verraient ainsi leur fonctionnement perturbé, entraînant des conséquences telles que le dérèglement ou l’arrêt des systèmes de télécommunication (Internet, cinéma, télévision, téléphones…) et du système mondial de positionnement (GPS). Le satellite GPS, aide élémentaire pour un pilote de ligne afin de trouver l’axe d’une piste d’atterrissage, cesserait de fonctionner, compromettant la sécurité aérienne internationale.

• Et la lumière ne fut plus

Une panne d’électricité soudaine et générale pourrait être une autre conséquence de la tempête solaire. De ce fait, les usines hydrauliques et leurs pompes seraient mises à l’arrêt. Les pipelines cesseraient de fonctionner, paralysant le transport du pétrole, et par conséquent, toutes les activités humaines sur le long terme. D’autre part, la surtension provoquée par les particules solaires pourrait détériorer les plus importants transformateurs électriques de manière irréversible.

3. Les tempêtes solaires ont-elles déjà atteint notre planète ?

• L’événement de Carrington

De nombreuses tempêtes solaires ont été en contact avec le champ magnétique de la Terre, mais deux d’entre elles ont retenu l’attention des scientifiques. La première, baptisée « l’événement de Carrington », date du 1^er septembre 1859 et fut observée à l’œil nu par l’astronome britannique Richard Carrington. Ce dernier avait aperçu plusieurs taches noires se former à la surface du Soleil. Puis un éclair de lumière aveuglante en avait jailli. À la suite de cette éruption, des aurores boréales ont été aperçues dans les Caraïbes ; pendant ce temps-là, à Boston, il était possible de lire son journal en pleine nuit tant le ciel avait été éclairci par l’éruption solaire.

• Québec touché par 

Un deuxième événement s’est produit au Québec, en mars 1989. Le réseau électrique de la province a été sérieusement endommagé provoquant une panne de courant générale qui dura neuf heures. En plein hiver, avec des températures atteignant les -8 °C, les hôpitaux cessèrent de fonctionner alors que des interventions chirurgicales étaient en cours. Ce fut une des tempêtes solaires les plus dangereuses de l’Histoire.

4. Comment prévenir ce type d’événement ?

• Champ magnétique et variations

En janvier 2020, l’étude de l’université anglaise Warwick a permis d’analyser plus précisément la récurrence de ce phénomène. Des scientifiques ont étudié les variations de champs magnétiques enregistrés au Royaume-Uni et en Australie sur les cent cinquante dernières années. Ils ont ainsi pu observer que les tempêtes graves se produisaient environ tous les trois ans et demi, et les tempêtes extrêmes tous les vingt-cinq ans (la dernière étant celle de 1989 au Québec). En 2012, la Terre a échappé à une catastrophe potentielle, car une EMC est passée à côté de notre planète, manquant de causer une nouvelle tempête solaire.

• La sonde solaire Parker

Lancée en août 2018 par la NASA, la Parker solar Probe est le dernier outil en date mis au point pour repérer des éruptions solaires le plus tôt possible afin de s’y préparer. Plus précisément, la sonde va étudier la couronne solaire en s’approchant de très près. Des outils sophistiqués ont été installés afin qu’elle ne se détruise pas à l’approche de sa destination. À la fin du mois de janvier 2020, la sonde Parker se situait à 18,6 millions de kilomètres du Soleil. Les astronomes espèrent la rapprocher au maximum de 6 millions de kilomètres. Le record de température qu’elle a dû affronter à cette date était de 612 °C. Ses analyses vont notamment permettre de comprendre les mécanismes d’accélération des particules de la tempête solaire.

La météo spatiale et la qualité de ses prévisions font partie des nombreux enjeux scientifiques du XXI^ème siècle. Les astronomes de monde entier joignent leurs forces de manière à faire face aux nombreuses menaces liées aux tempêtes solaires. Ainsi l’Agence spatiale européenne compte mettre en place un satellite, servant de système d’alarme, à un point lui permettant de surveiller continuellement l’activité solaire. Par conséquent, les astronomes pourront prévenir des événements potentiellement dangereux afin d’agir en conséquence. Ce satellite pourrait être lancé en 2025.