Le 23 juillet 2012, l'humanité a échappé au désastre technologique et économique. Un nuage diffus de plasma magnétisé sous la forme d'un jouet moulant de dizaines de milliers de kilomètres de diamètre a été projeté depuis le Soleil à une vitesse de centaines de kilomètres par seconde.

Cette éjection de masse coronale (CME) a ​​raté de peu la Terre car son origine sur le Soleil était à l'époque éloignée de notre planète. Avait-il touché la Terre, les satellites ont peut-être été désactivés, les réseaux électriques du monde entier ont été détruits, systèmes GPS, voitures autonomes, et l'électronique bloquée, et des voies ferrées et des pipelines endommagés. Le coût des dommages potentiels a été estimé entre 600 et 2,6 milliards de dollars rien qu'aux États-Unis.

Alors que les CME aussi importants que l'événement de 2012 sont rares, les moindres causent des dommages sur Terre environ une fois tous les trois ans. Les CME mettent entre un et quelques jours pour atteindre la Terre, nous laissant un peu de temps pour nous préparer à l'éventuelle tempête géomagnétique. Les efforts actuels pour limiter tout dommage comprennent la mise hors de danger des satellites ou la réorientation de la charge électrique des réseaux électriques. Mais de nombreux CME – appelés « CME furtifs » parce qu'ils ne produisent aucun signe clair à proximité de la surface du Soleil – ne sont détectés qu'après avoir atteint la Terre.

Maintenant, une équipe de scientifiques américains de l'Institut international des sciences spatiales (ISSI), La Belgique, ROYAUME-UNI, et l'Inde montre comment détecter les CME furtives potentiellement dommageables, les retracer jusqu'à leur région d'origine sur le Soleil, extrapoler leur trajectoire, et prédire s'ils frapperont la Terre. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Frontières de l'astronomie et des sciences spatiales .

Visualiser l'invisible

"Les CME furtifs ont toujours posé un problème, parce qu'ils proviennent souvent d'altitudes plus élevées dans la couronne solaire, dans les régions avec des champs magnétiques plus faibles. Cela signifie que contrairement aux CME normaux - qui apparaissent généralement clairement sur le Soleil sous forme de gradations ou d'éclaircissements - les CME furtifs ne sont généralement visibles que sur des appareils appelés coronographes conçus pour révéler la couronne, " a déclaré l'auteur correspondant, le Dr Erika Palmerio, chercheur au Space Sciences Laboratory de l'Université de Californie à Berkeley.

"Si vous voyez un CME sur un coronographe, tu ne sais pas d'où sur le soleil il vient, vous ne pouvez donc pas prédire sa trajectoire et ne saurez pas s'il frappera la Terre avant trop tard."

Palmerio a poursuivi:"Mais ici, nous montrons que de nombreux CME furtifs peuvent en fait être détectés à temps si les méthodes d'analyse actuelles pour la télédétection sont adaptées. En termes simples, nous avons comparé des images de télédétection « simples » du Soleil avec la même image prise entre huit et 12 heures plus tôt, pour capturer des changements très lents dans la couronne inférieure, jusqu'à 350, 000 km de la surface du Soleil. Dans de nombreux cas, ces « images de différence » se sont révélées petites, changements auparavant négligés dans les boucles de champs magnétiques et de plasma qui sont projetés par le Soleil. Nous zoomons ensuite sur ceux-ci avec un autre ensemble de techniques d'imagerie pour analyser davantage l'origine approximative du CME furtif, et prédire s'il se dirige vers la Terre."

Les CME furtifs laissent des signes négligés

Palmerio et ses collaborateurs ont examiné quatre CME furtifs qui se sont produits entre 2008 et 2016. Exceptionnellement pour les CME furtifs, leur origine sur le Soleil n'était approximativement connue que parce que le vaisseau spatial jumeau STEREO de la NASA, lancé en 2006, était arrivé de les capturer « hors membres ». Cela signifie qu'il a été vu à l'extérieur du disque solaire sous un autre angle que depuis la Terre.

Avec les nouvelles techniques d'imagerie, les auteurs ont révélé auparavant non détectés, de minuscules gradations et éclaircissements sur le Soleil dans la région d'origine des quatre CME furtifs. Ils concluent que la technique peut être utilisée pour la détection précoce des CME furtives à risque.

"Ce résultat est important car il nous montre ce qu'il faut rechercher si l'on souhaite prédire l'impact sur Terre des éruptions solaires, " dit Palmerio.

"Un autre aspect important de notre étude - l'utilisation de techniques géométriques pour localiser la région source approximative d'un CME et modéliser sa structure 3D au fur et à mesure qu'il s'étend et se déplace vers la Terre - ne peut être mis en œuvre que lorsque nous avons plus d'observatoires dédiés avec des perspectives différentes, comme le vaisseau spatial STEREO."

Les auteurs prédisent que le nouvel orbiteur solaire de l'Agence spatiale européenne, lancé en février 2020, aidera avec cela, tout comme des initiatives similaires qui sont actuellement discutées par les chercheurs du monde entier.

"Les données de plusieurs observatoires, analysées avec les techniques développées dans notre étude, pourrait également aider à relever un défi encore plus difficile :à savoir détecter les « CME super furtifs », qui n'apparaissent même pas sur les coronographes, " a déclaré le co-auteur Dr Nariaki V Nitta, chercheur principal au Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory à Palo Alto, NOUS.