Qu'est-ce qu'une tempête solaire et pourquoi cela nous concerne ?
Les tempêtes solaires sont des phénomènes fascinants, mais qui peuvent aussi perturber la vie sur Terre de façon inattendue. Depuis plusieurs mois, l'activité solaire connaît un regain d’intensité. Cela s'explique par le cycle solaire, qui dure environ 11 ans, et qui est marqué par des périodes de calme et de turbulence accrue. Nous traversons actuellement une phase de forte activité, ce qui augmente le risque de tempêtes solaires importantes. Mais qu'est-ce qu'une tempête solaire, et en quoi cela pourrait-il nous impacter ?
Comprendre les tempêtes solaires
Une tempête solaire survient lorsque le Soleil libère une grande quantité d'énergie sous forme de particules chargées. Ces particules, principalement des protons et des électrons, sont projetées à très grande vitesse dans l’espace. On parle de "vent solaire" lorsque ce flux de particules atteint la Terre. Si ce vent est suffisamment puissant, il peut perturber notre atmosphère et nos infrastructures technologiques.
Il existe trois phénomènes solaires majeurs liés aux tempêtes solaires :
- Les éruptions solaires : De puissantes explosions à la surface du Soleil qui émettent des rayonnements intenses.
- Les éjections de masse coronale (CME) : Des nuages géants de plasma qui sont expulsés de la couronne solaire.
- Les tempêtes géomagnétiques : Ces tempêtes surviennent lorsque les particules solaires interagissent avec le champ magnétique terrestre.
Que se passe-t-il en ce moment ?
Depuis le mois de mai 2024, la France voit régulièrement des aurores boréales envahir son ciel. Dans la nuit du 10 au 11 mai d’abord, puis dans la nuit du 10 au 11 octobre 2024.
Le soleil alterne des phases d’accalmie avec des phases d’activité marquée. Depuis 2019, le 25e cycle d’activité a débuté et le pic serait atteint en 2025. La surface du soleil est couverte de plus d’une centaine de taches solaires alors qu’on en compte une poignée seulement lors des périodes de faible activité. Ces phases actives durent en général 10 à 13 ans.
Quelles conséquences pour la Terre ?
Même si ces phénomènes se produisent à des millions de kilomètres de nous, leurs effets peuvent se faire sentir de manière directe.
1. Perturbations des communications et des systèmes de navigation
Les satellites, qui jouent un rôle central dans nos systèmes de communication et de navigation GPS, sont particulièrement vulnérables. Une tempête solaire intense peut perturber les signaux, voire endommager les satellites eux-mêmes. Cela pourrait entraîner des interruptions de nos communications téléphoniques, des réseaux Internet, et rendre les systèmes GPS temporairement inutilisables. En février 2022, la société Space X a perdu une quarantaine de satellites de télécommunication Starlink pendant la phase de mise en orbite. Même si l’implication d’une tempête géomagnétique n’a pas été clairement établie, elle est pourtant très probable. En mai 2024, ce sont les systèmes de navigation GPS de plusieurs tracteurs du Midwest (États-Unis) qui ont été perturbés par un orage magnétique.
2. Pannes d'électricité
Lors d’une forte tempête géomagnétique, le champ magnétique terrestre se trouve perturbé. Cela peut induire des courants électriques dans les réseaux de distribution, provoquant des pannes d’électricité à grande échelle. Ce type d’incident s'est déjà produit par le passé. En 1989, une tempête solaire a plongé la province canadienne du Québec dans le noir pendant plusieurs heures, affectant des millions de personnes.
3. Risques pour la santé des astronautes et des passagers aériens
Les astronautes et les personnes voyageant à haute altitude, notamment sur les vols long-courriers, peuvent être exposés à des niveaux plus élevés de radiations durant une tempête solaire. Si cela ne représente pas un danger immédiat pour la majorité d'entre nous, c'est un sujet de préoccupation pour les agences spatiales et les compagnies aériennes.
4. Aurores polaires plus fréquentes et intenses
Sur une note plus positive, les tempêtes solaires produisent des aurores boréales et australes plus intenses. Ces phénomènes lumineux sont causés par l'interaction des particules solaires avec l'atmosphère terrestre. Au-dessus de 200 km d'altitude, le rouge résulte ainsi de l'excitation de l'oxygène, majoritairement présent au sommet de l'atmosphère. Entre 100 et 200 km, cette même espèce chimique produit des teintes bleues et vertes. En dessous de 100 km, le mauve est enfin associé à l'interaction des électrons avec les molécules d'azote qui se concentrent dans la partie inférieure de l'atmosphère.
Comment nous préparer face aux tempêtes solaires ?
« Pour l'heure, nous ne sommes ni en mesure de prévoir avec certitude si une zone active à la surface du soleil générera une tempête magnétique, ni avec quelle intensité cet événement hypothétique se produira », avoue Alexis Rouillard du CNRS. La tempête magnétique de 1859 a mis 17 heures pour atteindre la Terre contre 2 jours pour celle du 10 mai 2024. Ainsi, la seule solution pour protéger les infrastructures les plus sensibles serait de les mettre rapidement hors tension dès que la tempête apparaît.
Va-t-on revoir des aurores boréales en France ?
Le cycle actuel devrait atteindre son maximum en 2025. Il est donc certain que les tempêtes solaires vont devenir de plus en plus puissantes dans les mois qui viennent. Depuis une vingtaine d'années, un réseau d’observatoires aussi bien terrestres que spatiaux, parmi lesquels le satellite américain Solar Dynamics Observatory (SDO), a été développé par la communauté scientifique. Mais cela ne suffit pas et de nombreux projets sont en cours pour améliorer l’observation du ciel.
En attendant, vous pouvez télécharger une application de prévision ou suivre des sites comme aurora maniacs (https://www.aurora-maniacs.com/previsions-aurores.html) pour savoir quand aura lieu la prochaine activité solaire… susceptible de générer des aurores boréales.