Répétitif mais imprévisible

Comme un barreau magnétique que vous avez peut-être utilisé à l'école, le soleil a un champ magnétique avec les pôles nord et sud, et des lignes de champ magnétique s'étendant bien au-delà de l'étoile elle-même reliant les régions polaires.

Ces pôles ont une mystérieuse tendance à changer de place, avec le nord devenant le sud et le sud devenant le nord, dans un cycle qui dure en moyenne environ 11 ans. Le retournement du champ magnétique se produit au sommet de chaque cycle solaire, le maximum solaire, lorsque l'activité est la plus élevée. Après le flip, l'activité ralentit pour le minimum solaire et un nouveau cycle commence.

Nous étudions le soleil depuis des siècles, mais le mécanisme exact de ce retournement de champ magnétique reste un sujet de débat scientifique et de théorie. L'une des questions clés de la mission Solar Orbiter de l'ESA est de comprendre ce qui fait fonctionner le cycle solaire, et en examinant les régions polaires, nous espérons en savoir plus sur la façon dont le champ magnétique, qui entraîne l'activité solaire, est généré.

les taches solaires sont un outil utile pour déterminer où se trouve le soleil dans son cycle. Les taches sombres temporaires sur la surface solaire sont des taches d'activité magnétique intense, légèrement plus froid que le matériau qui les entoure et apparaissent ainsi plus sombres que les zones environnantes. Ces taches transitoires sont directement corrélées à l'activité solaire, comme la plupart des éruptions solaires et des éjections de masse coronale proviennent de groupements de taches solaires, aussi appelées "régions actives".

Régions actives, les éruptions et les éjections suivent le cycle général des taches solaires, ce qui signifie qu'il y en a plus pendant le maximum solaire et moins pendant le minimum solaire. Cependant, les éruptions géantes et les éjections de masse coronale sont statistiquement aussi susceptibles de se produire à tout moment, indépendant de la force d'un cycle. Donc, nous devons toujours être préparés au "mauvais" temps spatial.

Cycle 25

Le dernier cycle solaire, numéro 24, a été déterminé comme ayant pris fin en décembre 2019 lorsque le nombre moyen de taches solaires de ce cycle a atteint un minimum et que les premières taches solaires du nouveau cycle ont commencé à émerger.

On considère qu'un nouveau cycle solaire commence lorsque de nouvelles taches émergeant aux latitudes moyennes à la surface du soleil sont de polarité magnétique opposée à celle des taches solaires du cycle précédent. Mais parce que le nombre de taches solaires fluctue de jour en jour et de semaine en semaine, les scientifiques utilisent une moyenne mobile, ce qui signifie qu'il faut quelques mois pour que des modèles d'activité clairs deviennent clairs.

Prédire à quel point le soleil sera actif au sommet d'un cycle est une tâche notoirement difficile. Tout comme la météo sur Terre, les prévisions solaires à long terme sont difficiles à recueillir, bien que nous sachions qu'il y a des saisons générales de comportement.

Bien que le consensus sur le cycle solaire 25 soit qu'il sera similaire au précédent, cette prédiction s'accompagne de plus d'incertitude que la plupart, car le cycle solaire 25 survient après une baisse générale de l'activité solaire de pointe. À ce stade, le prochain cycle solaire pourrait poursuivre la tendance baissière vers des cycles à activité plus faible que la moyenne, ou cela pourrait marquer le début d'une série de cycles plus actifs.

Impact de la Terre

Au fur et à mesure que l'activité solaire reprend, le soleil émettra plus de rayonnement particulaire de haute énergie et de matière dans le système solaire. De notre position sur Terre, le troisième rocher du soleil, tout coup direct aura des conséquences sur notre champ magnétique - la couche autour de la Terre qui nous protège des explosions du soleil - créant des tempêtes géomagnétiques.

Ces tempêtes ont le potentiel de causer de graves problèmes aux systèmes technologiques modernes, perturber ou endommager les satellites dans l'espace et la multitude de services, comme la navigation et les télécommunications, qui en dépendent. Les orages géomagnétiques peuvent également éteindre les réseaux électriques et les communications radio, en plus de créer un risque d'irradiation pour les astronautes dans l'espace, même en administrant des doses de rayonnement potentiellement nocives aux astronautes lors de futures missions sur la Lune ou sur Mars.

Heureusement, de tels événements s'accompagnent d'un avertissement :des groupes complexes de taches solaires jaillissent de sous la surface solaire, laissant des motifs sombres sur le disque.

Alors qu'ils ne peuvent pas être arrêtés, un avertissement préalable des tempêtes solaires à venir donnerait aux opérateurs de satellites, réseaux électriques et systèmes de télécommunications, ainsi que les explorateurs de l'espace, le temps de prendre des mesures de protection.

Le programme de sécurité spatiale de l'ESA prévoit une mission unique qui fera exactement cela. La mission Lagrange fera des observations indispensables du soleil à partir d'un point de vue unique, le cinquième point de Lagrange. Regardant notre soleil de côté, la mission Lagrange aura un aperçu de l'activité solaire avant qu'elle ne tourne en vue de la Terre, recueillir les premières données nécessaires pour fournir de tels avertissements préalables.

Regarder le soleil depuis le cinquième point de Lagrange, le vaisseau spatial détectera les événements solaires et leur propagation vers la Terre avec une précision supérieure à ce qui est possible aujourd'hui, transmettre des données à domicile et les distribuer dans le réseau de service de météorologie spatiale de l'ESA en temps quasi réel, pour générer des alertes et des prévisions.