Par Thomas Jasper
Mis à jour le 30 août 2022
Sans le soleil, la Terre serait un rocher glacial et sans vie. Même si nous ressentons sa chaleur, la portée du soleil s’étend bien au-delà de la chaleur, façonnant notre climat, notre météo et même notre infrastructure électrique. Comprendre ces interactions permet de mieux comprendre le rôle vital du soleil dans le fonctionnement de notre planète.
Les éruptions solaires – des explosions massives de rayonnement électromagnétique – et les éjections de masse coronale (CME), qui propulsent des milliards de tonnes de gaz ionisé à des vitesses élevées, sont les deux principales formes de météorologie spatiale qui affectent directement la Terre. Selon l'astrophysicien solaire de la NASA, C. Alex Young, "Ces événements peuvent perturber les satellites, les réseaux de communication et même les réseaux électriques au sol."
L'activité des taches solaires suit un cycle d'environ 11 ans. Pendant les périodes de pic du nombre de taches solaires, l’irradiation solaire peut varier d’environ 0,1 %, ce qui se traduit par un changement d’environ 0,1°C de la température mondiale à la surface. Ce changement subtil peut influencer la dynamique atmosphérique au cours du cycle.
L’énergie du soleil chauffe la stratosphère, où réside la couche d’ozone. La chaleur dans la basse stratosphère se propage vers le haut, augmentant ainsi les températures troposphériques. Une surface plus chaude associée à une troposphère plus froide crée de forts gradients verticaux de température qui intensifient les courants ascendants, alimentant de violentes tempêtes et des ouragans. Il est intéressant de noter que lorsque le cycle des taches solaires atteint son apogée, ces gradients de température s'affaiblissent, entraînant souvent une réduction temporaire de l'intensité des ouragans.
La magnétosphère terrestre agit comme un bouclier protecteur contre les particules solaires chargées. Lorsqu’un CME comprime la magnétosphère, il peut déclencher des tempêtes géomagnétiques qui induisent des courants électriques dans l’atmosphère et au sol. S’ils sont suffisamment forts, ces courants peuvent traverser les lignes électriques et les pipelines, endommageant potentiellement les transformateurs. Un exemple notable est la tempête géomagnétique de 1989 qui a mis hors service le réseau électrique d’Hydro-Québec au Canada pendant plus de neuf heures.
Les CME génèrent des particules à haute énergie qui parcourent l’espace à des vitesses proches de la lumière. Même si l’atmosphère protège les humains à la surface de la plupart de ces rayonnements, les astronautes et les satellites restent vulnérables. L'exposition peut dégrader l'électronique des satellites et, pour les humains, présenter un risque de dommages génétiques. La surveillance des tempêtes solaires permet aux planificateurs de mission d'abriter les astronautes derrière le blindage des vaisseaux spatiaux et de protéger les opérations des satellites.