Les rayons X s'échappent du soleil sur cette image montrant les observations du réseau de télescopes spectroscopiques nucléaires de la NASA, ou NuSTAR, superposée à une photo prise par l'Observatoire de la dynamique solaire (SDO) de la NASA. Crédit :NASA
Haut dans le ciel bleu clair de midi, le soleil semble être à peu près le même jour, journée, année après année.
Mais les astronomes savent depuis longtemps que ce n'est pas vrai. Le soleil change. Des télescopes correctement filtrés révèlent un disque de feu souvent tacheté de taches solaires sombres. Les taches solaires sont fortement magnétisées, et ils crépitent avec des éruptions solaires - des explosions magnétiques qui illuminent la Terre avec des éclairs de rayons X et un rayonnement ultraviolet extrême. Le soleil est une masse bouillonnante d'activité.
Jusqu'à ce que ce ne soit pas le cas. Tous les 11 ans environ, les taches solaires disparaissent, apportant une période de calme relatif.
"C'est ce qu'on appelle le minimum solaire, " dit Dean Pesnell du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, MARYLAND. "Et c'est une partie régulière du cycle des taches solaires."
Le soleil se dirige maintenant vers le minimum solaire. Le nombre de taches solaires était relativement élevé en 2014, et maintenant ils glissent vers un point bas attendu en 2019-2020.
Alors que les activités intenses telles que les taches solaires et les éruptions solaires diminuent pendant le minimum solaire, cela ne signifie pas que le soleil devient terne. L'activité solaire change simplement de forme.
Par exemple, dit Pesnell, "pendant le minimum solaire, nous pouvons voir le développement de trous coronaux à longue durée de vie."
Les trous coronaux sont de vastes régions de l'atmosphère du soleil où le champ magnétique du soleil s'ouvre et permet aux flux de particules solaires de s'échapper du soleil comme le vent solaire rapide.
Pesnell dit "Nous voyons ces trous tout au long du cycle solaire, mais pendant le minimum solaire, ils peuvent durer longtemps - six mois ou plus. " Les flux de vent solaire s'écoulant des trous coronaux peuvent provoquer des effets météorologiques spatiaux près de la Terre lorsqu'ils frappent le champ magnétique terrestre. Ces effets peuvent inclure des perturbations temporaires de la magnétosphère terrestre, appelées tempêtes géomagnétiques, aurores, et les perturbations des systèmes de communication et de navigation.
Pendant le minimum solaire, les effets de la haute atmosphère terrestre sur les satellites en orbite terrestre basse changent également.
Normalement, la haute atmosphère de la Terre est chauffée et gonflée par le rayonnement ultraviolet du soleil. Les satellites en orbite terrestre basse subissent des frictions lorsqu'ils survolent la périphérie de notre atmosphère. Ce frottement crée une traînée, provoquant une perte de vitesse des satellites au fil du temps et éventuellement un retour sur Terre. La traînée est une bonne chose, pour les débris spatiaux ; particules naturelles et artificielles flottant en orbite autour de la Terre. La traînée aide à garder l'orbite terrestre basse à l'écart des débris.
Mais pendant le minimum solaire, ce mécanisme de chauffage naturel s'atténue. La haute atmosphère terrestre se refroidit et, dans une certaine mesure, peut s'effondrer. Sans une quantité normale de traînée, les débris spatiaux ont tendance à traîner.
Il existe des effets météorologiques spatiaux uniques qui s'intensifient pendant le minimum solaire. Par exemple, le nombre de rayons cosmiques galactiques qui atteignent la haute atmosphère terrestre augmente pendant le minimum solaire. Les rayons cosmiques galactiques sont des particules de haute énergie accélérées vers le système solaire par des explosions de supernova lointaines et d'autres événements violents dans la galaxie.
Pesnell dit que "Pendant le minimum solaire, le champ magnétique du soleil s'affaiblit et offre moins de protection contre ces rayons cosmiques. Cela peut constituer une menace accrue pour les astronautes voyageant dans l'espace."
Le minimum solaire apporte de nombreux changements à notre soleil, mais moins d'activité solaire ne rend pas le soleil et notre environnement spatial moins intéressants.