L’influence du Soleil

Le Soleil a une influence mystérieuse.

Le 25 octobre 2006, la NASA a lancé depuis Cap Canaveral les deux satellites Solar TErrestrial RElations Observatory (STEREO, observatoire des relations entre Soleil et Terre). Sa mission consiste à étudier le temps [météo] solaire, en particulier, les éjections de masse coronale (CME) et les éruptions solaires.

Les satellites jumeaux STEREO accompagnent la Terre sur son orbite autour du Soleil : l’un la précède sur son orbite, l’autre la suit. Les scientifiques espèrent que les données des capteurs à bord des deux engins spatiaux aideront à comprendre comment s’organise le Système solaire, en particulier la manière dont le champ magnétique solaire limite les ions qui arrivent à grande vitesse. L’engin spatial STEREO-B a eu récemment une panne de communication. Les ingénieurs du projet ont rétabli le contact avec lui dernièrement, mais il n’est pas certain qu’il envoie de nouvelles données.

Lors des périodes de forte activité du Soleil, ses violentes impulsions éjectent des milliards de tonnes de particules chargées. Se déplaçant en général lentement, il leur faut environ 24 heures pour atteindre la Terre. Elles sont connues sous le nom d’éjections de masse coronale (CME), et leur arrivée est signalée par l’intensification des aurores polaires.

Bien que le Soleil soit en général dans un état relativement calme, avec peu de taches solaires visibles, il déchaîne parfois des éruptions capables de foncer à des vitesses incroyables. L’observation montre qu’elles accélèrent rapidement au début, puis ralentissent au-delà de quelques dizaines de rayons solaires. Comment expliquer ce mécanisme contraire à l’intuition ?

La lumière solaire met environ huit minutes pour atteindre la Terre. Pour arriver en 30 minutes, une éjection solaire devrait foncer à plus d’un quart de la vitesse de la lumière. Selon l’opinion académique consensuelle, ces vitesses sont très mystérieuses. Quoi qu’il en soit, une gigantesque CME, observée le 17 janvier 2005, a atteint notre planète en moins d’une demi-heure. Comment font les CME pour foncer à 75000 kilomètres-seconde ou plus ?

Tony Peratt, le spécialiste de la physique des plasmas, a écrit : « …les champs électriques alignés avec le sens du champ magnétique accélèrent librement les particules. Les électrons et les ions se précipitent dans des directions opposées en créant un courant le long des lignes de champ magnétique. »

Au lieu de fronts de choc ou de soi-disant « événements de reconnexion magnétique », la vitesse du vent solaire est due au champ électrique qui part du Soleil dans toutes les directions. La meilleure façon d’accélérer les particules chargées consiste à leur appliquer un champ électrique. Se déployant sur des milliards de kilomètres, le champ électrique du Soleil se termine à la limite de l’héliosphère.

Les éruptions solaires sont étiquetées C, M ou X, pour légère, moyenne et puissante. Le 17 janvier, une CME a été classée X3. Mais le 7 septembre 2005, frappant la magnétosphère terrestre, une CME de classe X17 a fait disparaître les transmissions radio et surchargé les transformateurs des centrales électriques. Les ions positifs d’une véritable tornade cosmique se sont déversés dans l’environnement électriquement chargé de la Terre. Est-ce une coïncidence si les cyclones Katrina et Rita se sont produits juste avant et après le deuxième déchaînement de classe X jamais enregistré ?

En 1997, Henrik Svensmark et Eigil Fris-Christensen ont publié « Variation of Cosmic Ray Flux and Global Cloud Coverage – a Missing Link in Solar–Climate Relationships » [Variation du rayonnement cosmique et couverture nuageuse mondiale – Le chaînon manquant de la relation entre Soleil et climat], dans lequel ils plaident en faveur de l’influence médiatrice du Soleil sur le climat terrestre. En résumé, plus est grand le nombre d’ions de haute énergie entrant dans le champ magnétique terrestre, plus est grande la couverture nuageuse.

Quand le Soleil entre dans la phase calme de son cycle de 22 ans, davantage de particules chargées ont la possibilité d’atteindre la Terre, car le champ magnétique solaire est trop faible pour les défléchir. En traversant l’atmosphère chargée de vapeur d’eau, les particules chargées provoquent sa condensation en nuages. Le processus est similaire à ce qui se passait dans les chambres à nuage d’autrefois : la trajectoire des ions qui traversent à grande vitesse l’atmosphère fortement humide, se matérialise sous forme d’un sillage de condensation. Ce sont ces traînées de minuscules gouttelettes qui servaient autrefois à surveiller les particules subatomiques produites par les accélérateurs de particules.

Dans un univers électrique, la relation entre les protons des CME qui arrivent à grande vitesse et l’augmentation de l’activité de tempête n’est pas une coïncidence. Puisque l’eau est une molécule dipolaire, le fait que les ions attirent la vapeur d’eau paraît incontestable.

Traduction Petrus Lombard