Les scientifiques de Skoltech, l'Université de Graz et l'Observatoire royal de Belgique ont développé une méthode pour prévoir la force du cycle d'activité solaire de 11 ans. Les résultats de cette étude pourraient éclairer le processus par lequel les champs magnétiques sont générés sur le soleil. C'est la clé, car ces champs magnétiques affectent la santé et le fonctionnement de divers appareils terrestres.

Après l'invention du télescope, astronomes Galilée Galilée, Thomas Harriot, Christoph Scheiner et Jan Fabricius ont découvert des taches sur le disque solaire. Mais il faudra encore 250 ans avant de comprendre que le comportement du soleil est soumis à des cycles de 11 ans. La périodicité de 11 ans de l'activité solaire a été découverte accidentellement au 19 ^e siècle par le chimiste allemand Henry Schwabe. Il aimait l'astronomie, et avec l'aide d'un télescope amateur, a cherché à trouver une petite planète hypothétique à l'intérieur de l'orbite de Mercure. Il n'a jamais trouvé la planète, mais grâce à des observations systématiques, il découvrit les cycles de l'activité solaire. Maintenant, de telles observations de taches solaires sont effectuées deux fois par jour tout au long de l'année par des observatoires du monde entier et la prédiction du cycle solaire de 11 ans est très importante dans de nombreux domaines de l'activité humaine dans l'espace et sur Terre.

Au début du 20 ^e siècle, Le célèbre scientifique russe Alexander Chizhevsky a proposé l'idée de la météo spatiale et a jeté les bases de l'émergence d'une nouvelle branche de la science explorant la relation entre le soleil et la Terre. Il a théorisé que le vent solaire s'écoule constamment de la couronne solaire, l'atmosphère du soleil. Ce vent est un flux de particules chargées qui souffle vers la Terre et d'autres planètes du système solaire. Le vent solaire transporte l'énergie du soleil, et étend et transporte le champ magnétique solaire dans l'espace. Par conséquent, l'ensemble du système solaire est affecté par le vent solaire et le champ magnétique solaire. Et puisque le soleil tourne, le champ magnétique dans l'espace interplanétaire prend la forme de plis en spirale ondulés, comme une jupe de ballerine. La Terre et toutes les planètes du système solaire existent dans ces replis.

Les gens prennent régulièrement en compte les prévisions d'activité solaire. Le basculement des satellites en mode sans échec lors d'événements actifs sur le soleil peut empêcher la perturbation du fonctionnement des cellules solaires et des principaux systèmes satellites. La météo spatiale peut constituer une menace pour les astronautes dans l'espace, qui font face à une exposition importante aux rayonnements et au risque de maladie des rayons. Les événements actifs sur le soleil peuvent entraîner des interférences dans la propagation des signaux radio. La météo spatiale affecte les doses de rayonnement que les pilotes de ligne et les passagers reçoivent, surtout avec les vols transpolaires. La prévision en temps opportun de la météo spatiale est d'une grande importance pour l'industrie aéronautique et la protection d'un certain nombre de systèmes techniques au sol, ainsi que pour les vols spatiaux habités et le lancement de satellites scientifiques et commerciaux.

Le cycle solaire commence avec la naissance des taches solaires sur les pôles solaires. Au fur et à mesure que le cycle se développe, plus de taches solaires apparaissent, déplacement des pôles à l'équateur du soleil. Lors des accalmies de l'activité solaire, lorsque les taches solaires sur le soleil sont pratiquement absentes, le champ magnétique du soleil ressemble à un aimant ordinaire, avec des lignes magnétiques circulaires et deux pôles. Puisque l'équateur du soleil tourne plus vite que les pôles, pendant la rotation du soleil, le champ magnétique est emmêlé comme du fil. À l'approche du pic d'activité solaire, le champ magnétique habituel à deux pôles se transforme en beaucoup de champs magnétiques locaux à la surface du soleil, dans l'atmosphère du soleil, les boucles enchevêtrées qui contiennent de la matière solaire.

Ceux-ci peuvent être projetés sous forme de fusées éclairantes et d'éjections de masse coronale et atteindre la Terre. Par conséquent, pendant le pic d'activité solaire, le nombre d'événements actifs sur le soleil augmente considérablement. D'autre part, au plus fort de son activité, le champ magnétique solaire est si fort qu'il expulse les rayons cosmiques galactiques du système solaire. Ceux-ci représentent un grand danger pour les systèmes technologiques dans l'espace. Tous les 11 ans, les pôles de l'interrupteur solaire ; le pôle sud prend la place du pôle nord, et vice versa. Il s'agit d'un processus complexe qui n'a pas été entièrement compris. Le modèle de dynamo solaire est l'un des problèmes non linéaires les plus complexes de la physique mathématique.

Chaque cycle solaire se voit attribuer un numéro; par exemple, nous approchons maintenant du nadir du 24ème cycle d'activité solaire. L'objectif scientifique est de prédire la force du 25e cycle le plus tôt possible. Les scientifiques de Skoltech, l'Université de Graz et l'Observatoire royal de Belgique ont développé une méthode qui permet de prévoir la force du prochain cycle de 11 ans bien en avance sur ce que l'on croyait possible auparavant - à savoir, pendant le pic du cycle solaire actuel. En d'autres termes, une fois que le cycle solaire actuel atteint son apogée et que les pôles du soleil changent de place, les chercheurs sauront à quel point le prochain cycle de 11 ans sera fort.

Ces découvertes contribuent à l'étude de la dynamo solaire. L'analyse a révélé que la variabilité à court terme de l'activité solaire dans la phase de déclin d'un cycle est liée à la force du cycle suivant. De brusques variations d'activité en phase de déclin sont associées à un ralentissement du déclin des taches solaires, ce qui peut être la preuve d'une activité qui se manifeste par une plus grande amplitude dans le cycle suivant. Dans l'étude actuelle, une nouvelle méthode robuste est introduite pour quantifier les variations à court terme de l'activité des taches solaires autour du pic d'un cycle actuel, produire un indicateur pertinent avec un pouvoir prédictif de la force du cycle qui s'ensuit. Selon les prévisions, l'activité solaire future sera faible et la force du prochain 25e cycle d'activité solaire sera encore plus faible que le cycle actuel. Les résultats de l'étude sont publiés dans le Journal d'astrophysique .

"La météo spatiale est la science du futur. C'est ce qui nous unit tous, rend notre vie meilleure, nous permet de prendre soin de notre planète. C'est la prochaine étape dans l'exploration de l'espace. Et quelles que soient les tempêtes qui font rage, nous vous souhaitons du beau temps dans l'espace, " a déclaré le professeur Skoltech Tatyana Podladchikova, l'auteur principal de l'étude.