Le 6 janvier, une puissante éruption solaire a éclaté de la surface du soleil. C’était la première éruption de classe X – le type le plus puissant sur l’échelle d’intensité des éruptions –dans environ deux mois. Deux autres éruptions de classe X ont suivi dans les jours suivants, marquant une nette augmentation de l’activité solaire – et des spéculations haletantes selon lesquelles la vague d’éruptions pourrait nous menacer ici sur Terre. Un tabloïd britannique a évoqué la possibilité de “coupures de courant majeures à l’échelle du continent”. “Une tempête solaire terrifiante arrive sur Terre”, a lu le titre d’un autre point de vente.
Les héliophysiciens et autres scientifiques qui étudient la « météo spatiale » avertissent que les éruptions et les explosions solaires associées peuvent en effet interférer avec la vie moderne en endommageant les réseaux électriques, ainsi qu’en augmentant l’exposition aux radiations des occupants des habitats spatiaux et des avions à haute altitude. Mais même ainsi, selon ces experts, le risque de dommages résultant d’une météo spatiale défavorable reste bien inférieur à ce que de nombreux rapports des médias suggèrent souvent. Cela signifie-t-il que nous ne devrions pas nous inquiéter chaque fois que notre étoile décide de roter dans notre direction générale ? Pas exactement. Cependant, savoir de quoi s’inquiéter et quand nécessite un contexte et une perspective appropriés.
Les éruptions solaires se produisent dans la soupe de plasma bouillonnante du soleil lorsque des particules chargées s’entrechoquent pour former des lignes de champ magnétique intenses qui peuvent s’emmêler et s’entremêler. Lorsque ces champs magnétiques se déplacent ou se réalignent soudainement, comme cela arrive souvent dans les «régions actives» de la surface solaire, une énorme quantité d’énergie est libérée.
Il ne fait aucun doute que ces éruptions solaires, et en particulier les éruptions de classe X, sont d’une puissance époustouflante. L’une des éruptions solaires les plus fortes jamais vues, l’événement Carrington de 1859, a peut-être libéré autant d’énergie que 10 milliards de mégatonnes de TNT explosif. Imaginez le tristement célèbre Tsar Bomba – l’arme thermonucléaire la plus puissante jamais déclenchée – et vous êtes à environ cinq milliardièmes du chemin.
La plupart des éruptions solaires sont loin d’être aussi énergétiques. Mais ils peuvent toujours propulser d’énormes nuages de plasma engloutissant la planète appelés éjections de masse coronale (CME) vers la Terre, ainsi que n’importe où ailleurs dans le système solaire. Des coups directs sur notre monde par des CME peuvent se produire et se produisent, et chaque événement contient plus qu’assez de punch pour perturber de manière perceptible certains appareils électroniques modernes. Même ainsi, ces perturbations sont généralement subtiles et n’ont que peu ou pas d’impact sur la vie quotidienne de la plupart des gens.
Un autre jour, une autre fusée éclairante
Dans l’ensemble, les vagues d’alarmisme de la météo spatiale sont faciles à prévoir car elles sont généralement liées à l’activité solaire elle-même, qui suit un cycle d’environ 11 ans. À chaque cycle du cycle, notre étoile oscille une fois entre deux états principaux : le minimum solaire, dans lequel l’activité des éruptions a tendance à être la plus faible, et le maximum solaire, dans lequel l’activité des éruptions a tendance à être la plus forte. Actuellement, le soleil est à un peu plus de deux ans de son maximum, donc une activité accrue (et une vigilance médiatique) est à prévoir maintenant et pour les prochaines années.
“À ce stade, je n’ai pas besoin de vous convaincre que nous ne sommes pas confrontés à l’apocalypse”, déclare Erika Palmerio, héliophysicienne à la société de recherche solaire Predictive Science. “Le fait est que l’activité solaire augmente en ce moment parce que c’est ce qui est attendu du cycle solaire.” Les éruptions de classe X, par exemple, sont assez courantes pendant les périodes d’activité solaire accrue malgré leur classement inquiétant “le plus fort”. Selon Palmerio, un cycle solaire typique en produit près de 200, la plupart se produisant vers le maximum. Statistiquement parlant, cela implique que nous pouvons nous attendre à ce que plus d’une douzaine d’éruptions de classe X éclatent cette année seulement.
Lorsque le prochain se produit, il est important de se souvenir d’une mise en garde clé souvent négligée dans la couverture médiatique ultérieure : alors que les événements de classe X occupent le niveau le plus élevé d’intensité de fusées éclairantes, ce niveau n’a pas de limite supérieure. Ainsi, malgré toutes les fusées éclairantes de classe X résidant dans la catégorie “la plus forte”, leur force peut encore varier énormément. L’événement de Carrington, par exemple, selon certaines estimations, aurait été enregistré comme une éruption X40, alors que les éruptions au début de ce mois se sont toutes classées à des niveaux beaucoup plus banals entre X1 et X2.
Les menaces réalistes
En termes simples, même les explosions solaires les plus graves de mémoire d’homme ont eu des effets relativement modérés.
C’est en partie parce que, malgré la possibilité alarmante mais peu probable de pannes d’électricité généralisées, la météo spatiale n’a pas du tout tendance à affecter les téléphones, les ordinateurs portables et les autres appareils électroniques de tous les jours. “Je ne vois aucun impact électronique grand public qui serait même possible”, déclare Sean Elvidge, responsable de la recherche sur l’environnement spatial à l’Université de Birmingham en Angleterre. Les CME peuvent constituer et constituent des menaces pour les réseaux électriques en interagissant avec le champ magnétique terrestre et en induisant des courants électriques excessifs le long et à travers la surface de la planète qui durent parfois des heures. Compte tenu des courants suffisamment puissants d’une forte tempête solaire, les transformateurs non protégés le long des réseaux électriques peuvent être gravement endommagés et mis hors ligne, ce qui réduit la capacité d’un réseau et nécessite des travaux de réparation et de remplacement longs et coûteux.
“Mais cela ne peut vraiment se produire que dans de très longs câbles ou pipelines”, ajoute Elvidge. « Donc, nous ne voyons pas cela dans votre maison. Votre maison n’est tout simplement pas un problème pour ce genre de choses.
Palmerio dit qu’il y a une façon très improbable dont un appareil électronique pourrait être affecté par une tempête solaire : s’il devait être frappé par une seule particule solaire très fortement chargée qui transfère la majeure partie de son énergie à l’appareil lors de l’impact. Les scientifiques se réfèrent à ces incidents comme à un événement unique. “Donc, vous êtes devant votre ordinateur, et cette particule extrêmement forte frappe votre ordinateur et le fait frire”, explique Palmerio. “Mais évidemment, les probabilités sont très bas. Ce n’est certainement pas quelque chose de l’ordre de “tous les téléphones portables de tout ce pays sont grillés”. Ça ne va pas arriver.”
De tels événements deviennent plus probables à des latitudes plus élevées en raison de la tendance des essaims de particules chargées d’une tempête solaire à s’accumuler autour des pôles de la Terre, là où le champ magnétique de la planète est le plus fort. Ils deviennent également plus probables à des altitudes plus élevées, où l’atmosphère plus mince offre moins de protection contre les particules entrantes. Ces protections réduites expliquent également pourquoi les voyages en jet augmentent l’exposition totale aux rayonnements et pourquoi les vols transcontinentaux sont parfois détournés des régions polaires lors de violentes tempêtes solaires. “[A single event upset is] sorte d’où vient l’idée des avions qui tombent du ciel », dit Elvidge. “Vous pouvez l’exagérer au point où cela semble comique et absurde et donc ne se produira pas – ou, vous savez, il est judicieux de parler des impacts réels. Si vous avez un pilote qui vient d’allumer 2 000 voyants d’avertissement, rien ne va se casser [the aircraft]mais ça va être assez stressant.
La préoccupation la plus large et la plus réaliste pour les systèmes électroniques est l’endommagement des réseaux électriques. Pour cette raison, les prévisions météorologiques spatiales sont essentielles.
Regarder vers l’avant
La clé de la prévision météorologique spatiale est la distinction entre les éruptions solaires et les CME. Si une fusée éclairante est l’éclair de bouche d’un coup de feu, le CME est la balle. Les rayons X et le rayonnement ultraviolet extrême des éruptions atteignent la Terre à une vitesse proche de la lumière, et au moment où nous les observons, leurs effets, tels que les perturbations des signaux radio haute fréquence ou des systèmes de navigation par satellite, se font déjà sentir.
“Nous ne pouvons pas prédire quand une éruption se produira”, déclare Palmerio, bien que la surveillance étroite des taches solaires et des autres habitants des régions solaires actives puisse permettre des suppositions éclairées. « Il y a beaucoup de recherches en cours. Par exemple, y a-t-il de minuscules caractéristiques que nous pouvons voir sur le soleil qui peuvent être considérées comme des précurseurs d’activité de torchage ? »
Les CME sont relativement plus faciles à prévoir, en grande partie parce qu’ils commencent presque toujours par une éruption particulièrement forte, mais se déplacent beaucoup plus lentement. Alors que les éruptions ne prennent que huit minutes environ pour atteindre la Terre, les CME peuvent prendre jusqu’à trois jours. De plus, certains satellites météorologiques spatiaux peuvent agir comme un système d’alerte précoce et renvoyer des données sur la force de tout CME entrant avant qu’il ne commence à balayer les réseaux électriques de la planète.
Les satellites environnementaux opérationnels géostationnaires (GOES) exploités par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis en sont des exemples. “Nous avons travaillé en étroite collaboration avec l’industrie de l’énergie pour les aider à se préparer à ces choses et à atténuer l’impact”, déclare Rob Steenburgh, responsable par intérim du Space Weather Forecast Office de la NOAA. “Nous les informons donc lorsque nous pensons savoir ce qui s’en vient.” Les opérateurs de réseau, dit Steenburgh, peuvent alors prendre des mesures pour atténuer les menaces possibles, telles que la diminution de la puissance totale ou la mise en ligne de davantage d’équipements de secours.
Rien de tout cela ne veut dire qu’il n’y a pas de menaces. Une inconnue majeure dans les prévisions météorologiques spatiales est le moment où la prochaine “grande” se produira – la prochaine tempête au niveau de Carrington ou même une tempête 100 fois plus énergique que celle-là. Les estimations varient d’une fois tous les 100 ans pour un événement de niveau Carrington, selon Elvidge, à une fois par millénaire pour ceux qui sont beaucoup plus puissants. Une étude de 2022 sur les cernes des arbres, qui peuvent enregistrer des tempêtes solaires préhistoriques dans leur croissance, a trouvé des preuves que d’énormes pics de rayonnement, appelés événements Miyake, se sont produits plusieurs fois au cours des millénaires. S’ils étaient causés par des éruptions solaires gargantuesques, de tels événements seraient suffisants pour perturber considérablement les réseaux électriques et les satellites aujourd’hui. Pourtant, les événements ne semblent pas avoir de relation cohérente avec le cycle solaire, et certains semblaient durer plus d’un an – bien plus longtemps que toute éruption connue – de sorte que leurs véritables origines restent un mystère.
“En tant que personne qui travaille avec cela tous les jours, j’ai bien plus peur d’un” jour apocalyptique “dû aux conditions météorologiques terrestres comme les incendies de forêt, les ouragans et les conditions météorologiques extrêmes”, conclut Palmerio. « A chaque cycle solaire, c’est comme si on oubliait ce qui s’est passé lors du précédent. Dans [the cycle that stretched from 1996 to 2008], nous avons vu des événements vraiment forts. Et je suis presque sûr que la plupart des gens ne savaient même pas que ces événements se sont produits… Nous devons surveiller et nous devons être préparés. Mais nous n’avons pas à perdre le sommeil à cause de cela.
