Sciences : vers une prévision précoce des éruptions solaires

Des chercheurs viennent d’établir qu’un seul phénomène pourrait être à l’origine des éruptions solaires, et son observation nous permettrait de les prévoir.

De Juliette Heuzebroc
Éruption majeure du 24 octobre 2014 observée par l'instrument AIA de la mission Solar Dynamics Observatory de la NASA. La Terre ajoutée montre l'échelle.

Dans un article paru dans la revue scientifique Nature, des chercheurs du CNRS, de l’école Polytechnique, du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et de l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) publient les résultats de leurs observations et analyses des éruptions solaires dans le but d’améliorer leurs prévisions.

Une éruption solaire correspond, par essence, à une accumulation d’énergie magnétique qui mène à une reconfiguration brutale du champ magnétique de l’étoile, libérant une forte quantité d’énergie. Une éruption solaire peut rencontrer différents stades en fonction de son intensité. Le premier stade est l’émission de lumière solaire. Elle est principalement composée de rayons X et d’ultra-violets. C’est cette lumière, en irradiant la haute atmosphère de la Terre, qui interfère dans les émissions radiophoniques.

L’autre stade consiste en une émission de particules solaires, c’est ce que l’on appelle une éjection de masse coronale (CME). Cette éjection se présente comme un nuage de particules qui, en atteignant notre planète, perturbe notre champ magnétique et produit de puissantes fluctuations électromagnétiques. Ce stade, au-delà d’émissions de particules, peut se traduire par la formation d’une bulle de plasma.

Ce sont ces différents phénomènes qui viennent altérer notre propre équilibre électromagnétique et font des éruptions solaires un danger pour le système.

Cette étude révèle la présence d'une cage magnétique renforcée multicouche (en orange et rose) dans laquelle se développe la corde magnétique (en bleue) pendant les dernières heures avant l'éruption.

D’après cette nouvelle étude, un seul phénomène pourrait être à l’origine de chaque éruption solaire : quelques jours avant une éruption solaire, une corde magnétique se forme. Cette corde correspond à un enchevêtrement de lignes de forces magnétiques torsadées. Suite à cette formation, quelques heures avant le début de l’éruption, la corde se voit enfermée dans une « cage » magnétique multicouche dans laquelle elle poursuit son développement. Ce phénomène n’avait été observé, jusque-là, que lors d’éruptions générant des bulles de plasma.

Après avoir observé les autres types d’éruptions, ce processus apparaît finalement comme systématique. C’est en réalité le choc de la corde contre sa cage, et la capacité de résistance de cette dernière, qui viennent déterminer la puissance et caractériser l’éruption solaire. La relation magnétique « cage-corde » serait donc cruciale dans la détermination de ces phénomènes solaires.

Modélisation de la corde magnétique pendant l'éruption, quand elle brise la cage magnétique.

Le suivi du processus de formation de la corde et de la cage dans les jours précédant l’éruption a donc permis aux scientifiques d’établir un modèle de prédiction de « l’énergie maximale libérée » lors du choc et donc de l’éruption.

À terme, ce modèle permettrait de mieux anticiper dans le temps le moment précis de l’éruption à venir et surtout sa force, et donc ses potentielles conséquences sur notre propre planète.

 

Retrouvez Juliette Heuzebroc sur Twitter.

Lire la suite