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Depuis la nuit des temps, le Soleil a été perçu comme une source de lumière, de chaleur et de vie. Son influence sur la nature, comme le retour du printemps ou les récoltes abondantes, a fasciné les civilisations. Mais au-delà de son rôle visible, les découvertes scientifiques ont révélé des liens profonds et complexes entre le Soleil et notre planète.
Le magnétisme terrestre
Depuis l’Antiquité, l’observation du magnétisme terrestre a éveillé la curiosité. En Chine, les premières boussoles, conçues à base d’aimants, servaient à indiquer le nord. Au XVIIe siècle, William Gilbert, médecin d’Élisabeth Ire, a décrit la Terre comme un immense aimant dans son ouvrage sur les propriétés magnétiques. Cette découverte a marqué une étape cruciale dans l’étude des champs magnétiques terrestres.
Quelques siècles plus tard, les travaux de George Ellery Hale, astrophysicien américain du XXe siècle, ont permis de relier ces phénomènes à ceux du Soleil. En utilisant la lumière polarisée, Hale a démontré que certaines zones du Soleil, notamment les taches solaires, possèdent des champs magnétiques d’une intensité des milliers de fois supérieure à celle de la Terre.
Les taches solaires, ces zones sombres observées pour la première fois par Galilée au XVIIe siècle, ont révélé de nombreux mystères. Il a remarqué un grand nombre de leurs caractéristiques, comme le fait qu’elles révèlent la rotation mensuelle du Soleil et que leur taille fluctue avec le temps. Toutefois, Galilée n’a pas établi le lien entre les taches solaires et les aimants, bien qu’il les ait expérimentés en utilisant la pierre de loden comme boussole.
Leurs cycles mystérieux
Les astronomes se sont intéressés aux taches solaires et les ont surveillées de près en 1645. Pendant 70 ans, période connue sous le nom de « minimum de Maunder », les astronomes n’ont découvert aucune tache solaire. Puis, inexplicablement, elles ont commencé à réapparaître en 1715. Depuis lors, le nombre de taches solaires fluctue entre zéro et des centaines, apparaissant et disparaissant selon un cycle connu sous le nom de cycle solaire, qui semble durer environ 11 ans.
En 1859, l’astronome amateur Richard Carrington a observé une éruption solaire soudaine suivie, deux jours plus tard, d’une tempête magnétique massive, connue sous le nom d’« événement de Carrington ».
Cet événement a provoqué des aurores visibles à travers le globe et perturbé les systèmes télégraphiques de l’époque. Cette découverte a établi un lien tangible entre les activités solaires et les perturbations terrestres, bien que cette relation n’ait été pleinement comprise que plusieurs décennies plus tard.
Les événements solaires et leurs impacts terrestres
La connaissance actuelle de la « relation Soleil-Terre » est basée sur la découverte du magnétisme solaire par Hale, 50 ans après l’incident de Carrington, ainsi que sur des données indiquant que les aurores suivaient un cycle de 11 ans comparable à celui du Soleil. La pression de l’énergie magnétique que les taches solaires retiennent elles-mêmes les rend plus froides et plus sombres que les régions voisines de la photosphère.
Les taches solaires sont le siège de puissantes réserves d’énergie magnétique. Sous certaines conditions, cette énergie peut être libérée sous forme d’éruptions lumineuses comme celles observées par Carrington ou de rayons X. La gravité étant environ 30 fois plus forte à proximité de la surface du Soleil que sur Terre, les mouvements des éruptions ne s’échappent pratiquement jamais de cette région.
Des éjections massives de gaz, connues sous le nom d’éjections de masse coronale, peuvent parfois se produire dans les zones situées au-dessus des taches solaires. Lorsque ces nuages de particules atteignent la Terre, ils peuvent interagir avec son champ magnétique et provoquer des aurores. Aujourd’hui, le nombre de taches solaires est en hausse, atteignant un pic inattendu. Cette augmentation de l’activité solaire, observée récemment avec l’orage magnétique de mai 2024, pourrait annoncer plusieurs années de phénomènes intenses. Par ailleurs, pourquoi les taches solaires sont-elles noires ?