Tempêtes solaires : pourquoi elles peuvent être catastrophiques pour la Terre ! Par Erwan Lecomte

Tempêtes solaires : pourquoi elles peuvent être catastrophiques pour la Terre !

La Nasa estime que notre planète a échappé à une gigantesque éruption du Soleil en 2012. Quels sont les conséquences d'un tel phénomène sur Terre ?


Une éruption solaire avec la taille de la Terre en comparaison. L'événement de Carrington fut la plus grande tempête solaire connue.

DÉGÂTS. Les éruptions solaires, une machine à remonter dans le temps ? La Nasa écrit en tout cas que la Terre a échappé en 2012 à une gigantesque tempête solaire "qui aurait pu renvoyer la civilisation contemporaine au 18e siècle". Pourquoi pareille casse ? Parce que le phénomène des éruptions solaires est de nature à perturber les télécommunications et les réseaux électriques sur Terre.


Qu'est-ce qu'une éruption solaire ?

Les symptômes ? Impossibilité à passer des appels téléphoniques; un GPS qui met du temps à vous localiser sur une carte ; des terminaux incapables d'ouvrir une page web en 3G ou 4G.

Tout cela et plus encore peut être provoqué par une bouffée de particules émises par notre astre de feu. En effet, la surface du Soleil ressemble à un océan incandescent déchaîné, parcouru ponctuellement de véritables éruptions. Ce sont alors des geysers de plasma aux dimensions colossales qui, chauffés à des dizaines de millions de degré, jaillissent hors de l'étoile. Ces derniers montent alors à plusieurs centaines de milliers de kilomètres de haut, à la vitesse ahurissante de 1.500 km par seconde.
De ces jets de plasma, s'échappent alors des nuées de protons et d’électrons hautement chargées en énergie, qui cinglent violemment tout obstacle sur leur passage…

De telles éruptions solaires sont fréquentes à la surface de notre astre. Mais leur nombre croît et décroît régulièrement en suivant un cycle d’une dizaine d’années. Ainsi, depuis le 13 mai 2013, notre astre a émis coup sur coup quatre colossales éruptions : elles sont immortalisées dans cette superbe vidéo préparée par l’Observatoire de Paris.


Les éruptions observées en extrême ultraviolet par le satellite SDO/AIA de la NASA.

"BOUTONS D'ACNÉ". Ces geysers de matière prennent naissance dans les zones plus sombres à la surface de notre astre : les taches solaires. "Ce sont comme des 'boutons d’acné' qui fournissent toute l’énergie qui est libérée lors de l’éruption", expliquait à Sciences et Avenir lors d'un précédent événement Guillaume Aulanier, astrophysicien à l’Observatoire de Paris. La plupart du temps, ces décharges de particules se perdent dans le vide de l'espace. Mais lorsque ces taches sont orientées vers notre planète, le flux énergétique déferle alors en direction de la Terre.

Un bouclier magnétique contre la tourmente

Que se passe-t-il alors ? La plupart des particules est heureusement déviée par le champ magnétique terrestre, qui constitue un véritable bouclier. Du moins pour tout ce qui se trouve en dessous... 


Schéma présentant une tempête solaire arrivant dans la magnétosphère.

En effet, les satellites géostationnaires (tels que ceux utilisés pour le système de positionnement par satellite) sont placés à très haute altitude (à plus de 35.000 km du sol) et moins protégés par la magnétosphère lorsque celle-ci est déformée par ces "bourrasques" de particules. Exposés au flux de particules, ils deviennent alors vulnérables à un certain nombre de risques.
"On pourrait observer des arcs électriques susceptibles d’endommager les panneaux solaires, énumérait Guillaume Aulanier. Le satellite pourrait interpréter des messages électriques comme de fausses commandes. Et dans le pire des cas, on peut imaginer qu’un proton à haute énergie vienne frapper une microsoudure sur un composant électrique, et l’abîme, mettant ainsi le satellite hors service", détaille l'astrophysicien.
Mais il peut aussi en résulter un simple brouillage du système de transmission, du fait des fluctuations brusques et intenses du magnétisme terrestre.

Une précédente panne de courant de 9 h au Québec

Autre effet et non des moindres : sous l'impact, le champ magnétique terrestre se trouve légèrement compressé. Cette variation peut générer des courants électriques au niveau du sol. En résultent parfois de splendides aurores boréales.
"Mais de tels courants peuvent aussi avoir pour conséquence de saturer les transformateurs électriques" affirme Guillaume Aulanier. "En mars 1989, au Québec, un tel "orage magnétique" avait provoqué une gigantesque panne de courant pendant neuf heures !"

"VENT SOLAIRE". Mais il n'y a pas que par ses spectaculaires (et heureusement ponctuelles) éruptions que le soleil peut influer sur la qualité de nos communications téléphoniques. Le "vent solaire" qu'il émet en permanence peut aussi, dans une moindre mesure, avoir un effet similaire.
En effet, en temps normal, le soleil émet en permanence un flux "lent" de protons et d'électrons. Une "lenteur" toute relative puisque ces particules filent tout de même à 350 km/s. Mais par ses pôles, le soleil émet également un vent deux fois plus rapide. À la surface du soleil, ces émissions de vent solaire rapide se manifestent par l'apparition d'un "trou coronal" tel que celui-ci :


Dans cette image du Soleil en fausses couleurs, on remarque une tache correspondant au trou coronal par lequel s'échappe les vents solaires les plus rapides. Elle apparaît en bleu-violacé, ce qui signifie que cette zone d'où sont émises les particules solaires est plus froide et moins dense que le reste de la couronne solaire. Celui-ci, survenu fin mai 2013 avait eu pour particularité d'être particulièrement étendu.

PICHENETTE. Généralement ce vent solaire, même puissant, passe plus inaperçu qu'une véritable éruption solaire. Guillaume Aulanier l'illustre d'une analogie : "En terme de puissance, une éruption solaire c'est comme un bon coup de pied aux fesses, tandis qu'un vent solaire puissant correspondrait à quelqu'un qui vous pousserait doucement de la main" s'amuse l'astrophysicien. De ce fait, les perturbations générées par un trou coronal ne sont susceptibles de perturber les communications à la surface de la terre que durant quelques jours tout au plus.

NASA | SDO Year One


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