Éruption solaire, explosion à la surface du soleil

Une éruption solaire est une explosion massive à la surface du soleil. Elle se produit lorsque l’énergie stockée dans des champs magnétiques autour de cet astre est soudainement libérée. Pour mieux comprendre ce phénomène, découvrez les explications scientifiques connues à ce jour.

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Qu’est-ce qu’une éruption solaire ?

Une éruption solaire est une libération d’énergie magnétique du soleil. L’énergie stockée sous forme de champ magnétique autour de cet astre se dégage avec des particules et des ondes énergétiques provenant de  sa surface.

D’énormes quantités d’énergie sont libérées, pouvant alors créer des événements spectaculaires.

Ces phénomènes sont liés à un processus appelé reconnexion magnétique, ou annihilation du champ magnétique.

Concrètement, il existe des champs magnétiques de polarité opposée, certains allant dans une direction et d’autres dans une autre. Lorsqu’ils entrent en contact, une reconnexion se produit et peut être explosive, ce qui se produit précisément dans le cas des éruptions solaires.

Quelles sont les différentes catégories d’éruption solaire ?

Les scientifiques classent les éruptions solaires en fonction de la longueur d’ondes des rayons X. Il en existe trois catégories.

Celles de classe X sont importantes  : ce sont des événements majeurs qui peuvent déclencher des pannes radio dans le monde entier et des tempêtes de radiation de longue durée dans la haute atmosphère.

Les éruptions de classe M sont de taille moyenne. Elles provoquent généralement de brèves pannes radio qui affectent les régions polaires de la Terre. Des tempêtes de radiation mineures suivent parfois une éruption de classe M.

Comparées aux événements de classe X et M, ceux de classe C sont de petite envergure et ont peu de conséquences perceptibles surTerre.

Les causes possibles d’une éruption solaire

Les scientifiques débattent encore sur la cause de ces explosions. En général, le soleil suit un cycle de 11 ans appelé cycle solaire qui affecte son rayonnement, le nombre d’éruptions et le nombre de ses taches.

Ce cycle reflète les fluctuations de l’activité solaire et change périodiquement la polarité du soleil. Les éruptions solaires suivent globalement un cycle de 11 ans d’activité maximale et minimale, bien que l’on sache que la durée du cycle peut varier de 8 à 15 ans. (Par ailleurs, une inversion de la polarité magnétique entre les taches solaires du nord et du sud signifie qu’un cycle complet est en fait de 22 ans).

Une partie de cette activité se manifeste par la proéminence accrue des taches solaires : il s’agit de régions sombres et fraîches sur le Soleil où la température est seulement de3 000 °C, alors que la température moyenne y est de de 6 000 °C. Ces régions plus fraîches existent parce que, dans certaines zones de la surface du Soleil, le champ magnétique empêche la chaleur de s’échapper de l’intérieur, emprisonnant le gaz chaud sous la surface et produisant des taches solaires relativement fraîches. La rotation (interne) et donc la dynamo qui alimente les champs magnétiques dans le Soleil est en fin de compte responsable des explosions solaires.

Lorsque le plasma fait des bulles dans la zone de convection, il peut être confiné pendant un certain temps par les champs magnétiques locaux du Soleil. Cependant, l’effet combiné de la rotation du Soleil et de la dynamique interne conduit souvent à une région de plasma chaud qui bouillonne et se libère, projetant de grandes quantités de particules à grande vitesse comme une éruption solaire. Les éruptions peuvent avoir des dizaines de milliers de kilomètres de diamètre et se produisent sur une échelle de temps de quelques dizaines de minutes à quelques heures.

Eruptions solaires vs Ejections de masse coronale

Les éruptions solaires doivent être différencier des « éjections de masse coronale » (EMC), dont on pensait autrefois que les premières déclenchaient les secondes. Les EMC sont d’énormes bulles de gaz filetées de lignes de champ magnétique qui sont éjectées du Soleil pendant plusieurs heures. Bien que certaines soient accompagnées d’éruptions, on sait maintenant que cette combinaison reste assez rare.

Cela a des implications importantes dans la compréhension et la prévision des effets de l’activité solaire sur la Terre et dans l’espace. Si une éjection de masse coronale entre en collision avec la Terre, elle peut exciter un orage géomagnétique.

Les gros orages géomagnétiques ont, entre autres, provoqué des coupures de courant et endommagé des satellites de communication. Les particules énergétiques causées par les EMC nuisent à la fois aux équipements électroniques, aux astronautes ou aux passagers des avions volant à haute altitude.

Au contraire, les éruptions solaires impactent directement l’ionosphère, les équipements en orbites et les communications radio sur la Terre. Elles libèrent également des particules énergétiques dans l’espace.

Eruption solaire et aurore boréale

En plus d’affecter les activités humaines, les éruptions solaires peuvent également intensifier les phénomènes naturels tels que les aurores boréales. Le spectacle lumineux de ces dernières peut normalement être observé pendant la majeure partie de l’année et est provoqué par le flux de particules émanant constamment du soleil.

Lorsque ces particules interagissent avec la haute atmosphère, elles excitent les molécules de l’air qui libèrent de la lumière visible lorsqu’elles reviennent à leur état initial. Lorsqu’une puissante éruption solaire envoie une grande quantité de particules chargées dans la haute atmosphère, l’aurore, qui n’est normalement visible qu’aux hautes latitudes, s’étend plus au sud et est plus active et plus intense.

En définitive, pour comprendre et prévoir la « météo spatiale » et l’effet de l’activité solaire sur la Terre, il est nécessaire de comprendre à la fois les éjections de masse coronale et les éruptions solaires.