SOLEIL
Les relations Soleil-Terre
Les éruptions solaires sont des manifestations particulièrement spectaculaires de l'activité magnétique du Soleil. Les énergies mises en jeu (cinétiques, lumineuses, particulaires) sont considérables et ne restent pas confinées au Soleil. Quand la Terre se trouve sur le chemin de tout ce qu'éjecte le Soleil, c'est son atmosphère et son magnétisme qui peuvent être bouleversés.
Les tempêtes solaires et leurs effets sur la Terre
Aurore boréale
Michal Balada / Shutterstock
L’impact des tempêtes solaires (flares, éruptions de protubérances et CME) est illustré de façon spectaculaire par l'apparition des aurores polaires. En régime permanent, les particules chargées du vent solaire vont perturber le système magnétique de la Terre. Elles viennent heurter le bouclier que constitue la magnétosphère, le contourner pour s'engouffrer dans l'entonnoir magnétique constitué par les cornets polaires. Le courant associé à ce déplacement de particules va exciter les rayonnements UV qui caractérisent l'ovale auroral, région où se produisent généralement les aurores. Quand interviennent les tempêtes solaires, les particules solaires accélérées vont créer, cette fois, un puissant courant électrique dont l'action, combinée au champ magnétique terrestre va précipiter les particules de la magnétosphère (située au-dessus de 800 à 1 000 km d’altitude) vers les couches plus basses et moins ionisées de la thermosphère. Ces particules vont exciter les atomes d'oxygène et les molécules d'azote qui émettent alors leurs rayonnements rouge et vert (pour l’oxygène) et rose (pour l’azote), caractéristiques des aurores boréales. Notons que la couleur bleue, parfois visible, est due au rayonnement de l’hydrogène.
Les particules solaires, si elles ont assez d'énergie, peuvent aussi faire reculer le bouclier magnétique que constitue la magnétosphère terrestre et générer des orages magnétiques. Ces derniers sont connus depuis l’invention de la boussole par les Chinois vers le xe siècle.
Particules et rayonnements ultraviolets extrêmes solaires vont aussi provoquer des augmentations persistantes de température (jusqu’à 100 0C) et de densité électronique (d’un facteur 100) plus bas dans la thermosphère.
Le bilan terrestre de l’activité solaire ne se limite donc pas à la féérie des aurores boréales : les satellites, notamment de télécommunications peuvent subir des pannes fort coûteuses ; le réseau de distribution électrique peut disjoncter comme ce fut le cas au Canada le 13 mars 1989 en privant alors durant neuf heures quelque 6 millions de Québécois ; l'ionosphère étant perturbée, le signal GPS peut être dégradé ainsi que les communications radio au-dessus des pôles (ce qui pose des problèmes pour les lignes aériennes passant par les pôles) ; enfin, les sorties extravéhiculaires en orbite sont rendues hasardeuses. L'activité solaire et ses aléas seront le premier facteur de risque pour les astronautes en route vers Mars.
Les variations à long terme de l'irradiance solaire ont-elles un effet sur le climat terrestre ? Cette question a été abordée en ce qui concerne le minimum de Maunder. Durant cette période, après avoir évalué la diminution de l'irradiance (celle-ci étant dérivée du nombre de taches) à environ 0,25 %, les climatologues ont estimé que la température de la surface de la Terre avait alors diminué de quelque 0,15 0C seulement. Cette faible baisse ne suffit pas pour expliquer les hivers rigoureux qui ont eu lieu à cette époque en Europe… et c'est bien peu comparé à l'accroissement continu de la température de la surface terrestre (1,1 0C) observé depuis près d'un siècle.
Le Soleil et la vie sur Terre
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Écrit par
- Jean-Claude VIAL : directeur de recherche émérite à l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS-université Paris-Sud, université Paris-Saclay), Orsay
Classification
Médias
Les différentes couches du Soleil
Encyclopædia Universalis France (photos : NASA)
Exemple de réactions thermonucléaires au cœur du Soleil
Encyclopædia Universalis France
Exemples de trajectoires d’ondes acoustiques à l’intérieur du Soleil
Encyclopædia Universalis France
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