LESIA - Observatoire de Paris

Un trou dans le Soleil ?

dimanche 16 juin 2013

Un trou coronal hante l’Europe – à juger par certaines publications, le Soleil aurait un trou et, le comble, ce trou perturberait nos communications téléphoniques. A l’origine de tout cela : une belle image de la couronne solaire, observée par le satellite Solar Dynamics Observatory le 31 mai dernier. Quelques communiqués de presse plus tard, cette beauté semble cacher une menace. Un étonnant emballement quand on regarde les faits…

Qu’est-ce qu’un « trou coronal » ?

La couronne solaire est un gaz dilué qui entoure le corps du Soleil, la photosphère. A l’œil, la couronne n’est visible que lors d’une éclipse solaire. Mais elle a une émission propre, en rayons X et UV – ce qu’observent les satellites Solar Dynamics Observatory (SDO) de la NASA ou Solar and Heliospheric Observatory (SoHO) de l’ESA – et en ondes radioélectriques. La couronne est un gaz très chaud. Les clichés d’éclipses montrent qu’elle n’est pas ronde, comme la photosphère. Sa forme irrégulière vient du champ magnétique, qui affecte le mouvement des particules électriquement chargées, électrons, protons, noyaux atomiques, comme le champ magnétique d’un aimant le fait avec la limaille de fer dans l’expérience des cours de physique à l’école. Pour plus d’information sur le champ magnétique du Soleil : voir "Formation et structuration des champs magnétiques solaires".

Trou coronal observé au Radiohéliographe de Nançay
Trou coronal observé au Radiohéliographe de Nançay

Crédit : Observatoire de Paris / LESIA

A la station de radioastronomie de Nançay (Cher), un ensemble d’instruments de pointe surveille le Soleil. Le Radiohéliographe de Nançay a observé le trou coronal pendant plusieurs jours, fin mai et début juin. Sur ces images, le cercle blanc indique la circonférence du Soleil visible (la photosphère). Les régions représentées en tons clairs sont des parties de la couronne avec plus de gaz que la moyenne, les régions en tons sombres ont moins de gaz. Le gaz est retenu au Soleil par des champs magnétiques dans les régions claires. Du trou coronal, dont la position est indiquée par la flèche, le gaz peut s’échapper puisque le champ magnétique solaire est connecté à l’espace interplanétaire. Le gaz s’échappe à haute vitesse, sous forme de vent solaire rapide. La conséquence : un déficit de matière dans la couronne qui se manifeste par un déficit d’émission X, UV et radio. On voit que le trou coronal se déplace avec la rotation du Soleil.

Effets sur la Terre ?

Le vent solaire rapide peut frapper la Terre et perturber son champ magnétique – un phénomène bien connu depuis longtemps sous le nom orage géomagnétique. Les orages géomagnétiques entraînent le chauffage et l’ionisation de la haute atmosphère de la Terre. Cela a des effets bien connus par exemple sur la propagation d’ondes hertziennes. Ces effets intéressent tous ceux qui utilisent des communications par ondes hertziennes, comme les compagnies aériennes, les armées, les radio amateurs. Comme à chaque passage d’un trou coronal, celui de mai/juin 2013 a apporté son lot de perturbations. Gênant, certes, mais prévisibles et loin d’être catastrophiques. Les trous coronaux sont souvent stables pendant plusieurs rotations du soleil sur lui même : un trou comme celui-ci devrait donc se retrouver de nouveau face à la Terre vers le 28 juin, le 28 juillet etc., provoquant des orages géomagnétiques récurrents et bien prévisibles.

Les plus grandes perturbations du champ magnétique et de l’atmosphère de la Terre ne viennent pas des trous coronaux, mais des éruptions. Des orages géomagnétiques majeurs ont été observés après de grandes éruptions solaires en juillet 2000 ou en octobre/novembre 2003. On peut alors observer des aurores à nos latitudes. Bien que le Soleil soit actuellement près du maximum de son activité, comme l’attestent les taches solaires, nous n‘avons pas, dans le passé récent, vu des perturbations comparables.

Puisque ces processus solaires ont un impact potentiel sur l’environnement spatial de la Terre, nous menons des recherches pour mieux comprendre les relations de cause à effet (voir "Perturbations héliosphériques et météorologie de l’espace". Nous collaborons pour cela aussi avec des organismes en dehors de la recherche, comme l’Armée de l’Air. L’effet de l’activité solaire sur l’environnement spatial est bien connu, mais nous les sentons d’autant plus que nous nous rendons dépendants de la technologie spatiale. Les technologies sont développées de façon à supporter les aléas de la « météorologie de l’espace ». Cela ne veut pas dire qu’un très gros événement solaire ne pourra pas causer des dégâts majeurs. On en est toutefois très loin avec les nuisances d’un trou coronal.

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