Note de l'éditeur: Pål Brekke est un physicien solaire norvégien titulaire d'un doctorat de l'Université d'Oslo en astrophysique et est maintenant conseiller principal pour le Norwegian Space Center. Il a écrit un nouveau livre scientifique populaire sur le Soleil, intitulé Notre Soleil explosif; Un festin visuel de notre source de lumière et de vie. Découvrez comment vous pouvez gagner une copie du livre ici. Brekke a écrit ce billet d'invité pour Space Magazine.
Le Soleil me fascine depuis de nombreuses années. Ce n'est peut-être pas si étrange depuis que j'ai fait mes premiers pas à l'observatoire solaire de Harestua, juste au nord d'Oslo. Mon père y travaillait alors. Au cours de mes études à l'Université d'Oslo, mes conseillers m'ont inspiré à passer du temps à faire de la sensibilisation du public. Et c'est donc mon intérêt pour le partage des connaissances sur les mystères du Soleil qui m'a conduit à écrire ce livre.
Ce livre présente les propriétés du Soleil, comment il fascine les humains depuis des milliers d'années et comment il affecte notre société technologique. J'espère que ce livre suscitera un intérêt accru pour le Soleil et pour les sciences naturelles en général. Le Soleil est une entrée parfaite pour les sciences naturelles, car il affecte la Terre et les humains de bien des façons. La physique solaire interagit avec de nombreux autres domaines scientifiques, tels que la physique, la chimie, la biologie et la météorologie pour n'en citer que quelques-uns.
Le soleil
Légende: Le Soleil affecte la Terre de plusieurs façons. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Springer.
Le Soleil fournit de l'énergie à toute vie sur Terre et pilote le système climatique et est donc très important pour nous tous. Il stimule la photosynthèse dans les plantes et est la source ultime de tous les aliments et combustibles fossiles. Cependant, les tempêtes sur le Soleil peuvent également interférer avec les systèmes sur Terre dont notre société dépend.
En regardant le ciel à l'œil nu, le Soleil semble statique, placide et constant. Du sol, la seule variation notable du Soleil est son emplacement (où il se lèvera et se couchera aujourd'hui?). Mais le soleil nous donne plus qu'un simple flux constant de chaleur et de lumière.
Situé à 150 millions de kilomètres de nous, le Soleil est un énorme réacteur thermonucléaire, fusionnant des atomes d'hydrogène en hélium et produisant des températures à des millions de degrés et des champs magnétiques intenses. Près de la surface, le Soleil est comme une marmite d'eau bouillante, avec des bulles de gaz électrifié chaud. Le flux constant de particules qui souffle loin du Soleil est connu sous le nom de vent solaire. Soufflant à 1,5 million de kilomètres par heure, le vent solaire transporte un million de tonnes de matière dans l’espace chaque seconde (c’est la masse du Grand Lac Salé de l’Utah).
Tous les 11 ans, le Soleil subit une période d'activité appelée «maximum solaire», suivie environ 5 ans plus tard par une période de calme appelée «minimum solaire». Pendant le maximum solaire, il y a beaucoup de taches solaires et pendant le minimum solaire il y en a peu. Ainsi, une façon de suivre l'activité solaire est d'observer le nombre de taches solaires. Les taches solaires sont des taches sombres comme des taches de rousseur sur la surface solaire formées lorsque les lignes de champ magnétique juste en dessous de la surface du Soleil sont tordues et traversent la surface solaire. Les taches solaires peuvent durer de quelques heures à plusieurs mois, et une grande tache solaire peut atteindre plusieurs fois la taille de la Terre. Bien que les Chinois aient enregistré des observations dès 28 av.J.-C., les scientifiques observent et enregistrent les taches solaires depuis environ 1610 lorsque Galileo Galilei a pointé son télescope vers le Soleil.
Pourquoi les scientifiques se soucient-ils des taches solaires? Parce qu'ils sont des signes visibles de l'agitation à l'intérieur du Soleil qui entraînent des effets météorologiques spatiaux sur Terre. Les éjections de masse coronale (CME) et les éruptions solaires sont souvent associées à des groupes de taches solaires.
Au cours des prochaines années, de nouvelles tempêtes solaires se produiront à mesure que le Soleil approchera de son activité maximale en 2013.
Météo spatiale
Au cours des prochaines années, davantage de tempêtes solaires se produiront à mesure que le Soleil approchera de son activité maximale en 2013. Et que parfois ces tempêtes peuvent causer des dommages ici sur Terre? En plus de créer la belle aurore, les tempêtes solaires ont de nombreux effets négatifs. L'aurore est une manifestation de quelque chose de violent qui se passe dans notre atmosphère, où parfois 1 500 gigawatts d'électricité sont générés. C'est presque le double de la production d'énergie en Europe!
Les tempêtes solaires envoient une grande quantité de rayonnement, de particules, de gaz et de champs magnétiques dans l'espace, parfois directement vers la Terre. Nous avons de la chance d'être à l'abri de la plupart des radiations et particules dangereuses. Cela est dû à notre atmosphère qui empêche les rayons UV et X d'atteindre le sol et à notre magnétosphère qui dévie les particules. Les effets des tempêtes solaires sont appelés météo spatiale.
Jusqu'à il y a environ 100 ans, les tempêtes solaires pouvaient passer sans que les humains s'en rendent compte. Cependant, aujourd'hui, plus de 1 000 satellites opèrent dans l'espace. Notre société dépend du bon fonctionnement constant de ces satellites. Nous utilisons des satellites pour les prévisions météorologiques, la communication, la navigation, la cartographie, la recherche et le sauvetage, la recherche et la surveillance militaire. La perte d'un satellite et de ses signaux peut avoir de graves conséquences.
Les tempêtes solaires affectent d'importants systèmes de navigation et des communications radio cruciales. Les avions de passagers survolant les régions polaires peuvent perdre le contact radio avec le contrôleur de vol. Les téléphones satellites peuvent cesser de fonctionner et les tempêtes solaires peuvent couper certains réseaux électriques.
A propos de l'auteur:
Pål Brekke travaille avec des télescopes solaires spatiaux de pointe depuis 1985 et a publié plus de 40 articles évalués par des pairs, 70 articles de procédure et plus de 30 articles scientifiques populaires. Pendant six ans, il a été scientifique adjoint du projet ESA pour le vaisseau spatial SOHO.
