À quel point les tempêtes solaires sont-elles dangereuses? Les scientifiques pensent que l'événement de Carrington a été l'un des plus puissants à avoir jamais frappé la Terre. Mais une nouvelle étude indique que nous pouvons nous attendre à davantage de tempêtes aussi fortes et plus fréquentes.
L'événement Carrington était une éjection massive de masse coronale (CME) qui a frappé la Terre les 1er et 2 septembre 1859. Les CME qui percutent puissamment la magnétosphère terrestre, la déforment et provoquent des aurores à basse latitude. La tempête solaire de 1859, comme on l'appelle également, a également provoqué l'échec des télégraphes du monde entier. C'est un événement bien connu, bien étudié et bien documenté.
Mais la plupart de ce que nous savons de cette tempête provient d'observations et de rapports de l'hémisphère occidental. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Space Weather de l'American Geophysical Union, les scientifiques ont entrepris de rassembler des rapports et des observations du monde entier, pour essayer de brosser un tableau plus complet de la tempête.
L'auteur principal de l'étude est Hisashi Hayakawa, astrophysicien à l'Université d'Osaka à Osaka, au Japon, et au Rutherford Appleton Laboratory au Royaume-Uni. Dans un communiqué de presse, Hayakawa a déclaré: «L'événement de Carrington était considéré comme le pire des scénarios météorologiques spatiaux contre la civilisation moderne… mais s'il survient plusieurs fois par siècle, nous devons reconsidérer comment nous préparer et atténuer ce genre de danger météorologique spatial. "
Lors d'une éjection de masse coronale, une énorme masse de plasma est émise par l'atmosphère extérieure du Soleil, ou couronne. Ils sont souvent précédés par des éruptions solaires et sont associés à des groupes de taches solaires dans les régions actives de la surface du Soleil. Habituellement, le plasma est piégé par le magnétisme du Soleil, mais lorsque les lignes de champ magnétique sont rompues, le plasma peut s'échapper.
Notre monde moderne est beaucoup plus vulnérable à ces tempêtes que le monde de 1859. Des tempêtes magnétiques de cette ampleur font des ravages avec nos satellites, nos réseaux électriques, nos communications et tout ce qui dépend des ondes électromagnétiques. Hayakawa et son équipe voulaient savoir si nous comprenons vraiment la fréquence et la puissance de ces tempêtes.
L'équipe de scientifiques a organisé une collaboration internationale pour recueillir plus de données sur la tempête de 1859. Ils estimaient que, puisque la plupart des données et observations provenaient de l'hémisphère occidental, il pourrait y avoir une lacune dans notre compréhension de la tempête. Ils ont recueilli des observations et des données historiques sur les aurores provoquées par la tempête dans l'hémisphère oriental et la péninsule ibérique.
L'équipe a également recueilli des articles de journaux au Portugal, en Espagne, en Australie, en Nouvelle-Zélande, au Mexique et au Brésil. Ils ont également obtenu des observations sur les aurores de la tempête de l'Observatoire central russe et des journaux intimes japonais. De l'ouest, ils disposaient de données provenant d'un plus grand nombre de journaux, de revues scientifiques et même de journaux de bord. Ils ont ensuite comparé les deux corps de rapports.
Les dessins inédits réalisés par les astronomes européens pendant la tempête étaient une autre source. Ces dessins ont permis aux scientifiques de trouver l’origine de la tempête à la surface du Soleil et de suivre la tache solaire au fur et à mesure de sa croissance et de sa diminution.
Qu'ont-ils trouvé?
Leur article montre que l'événement Carrington n'est pas aussi unique que nous le pensions.
Les auteurs pensent que les taches solaires qui ont engendré la tempête solaire de 1859 les 1er et 2 septembre ont déclenché plusieurs autres éclats. Ces explosions se sont produites du début août au début octobre, et une tempête solaire s'est produite fin août. La tempête de fin août, selon les chercheurs, s'est produite vers le 27 août 1859. Elle a envoyé des CME distincts suffisamment forts pour avoir un impact sur le champ magnétique terrestre. Ils pensent également que la tempête du 27 août a aidé l'événement Carrington à atteindre son intensité.
Après avoir reconstruit toute cette activité, les auteurs ont comparé l'événement Carrington à d'autres tempêtes en 1872, 1909, 1921 et 1989. Ils ont constaté que deux d'entre eux - en 1872 et 1921 - étaient comparables à cet événement. Mais la tempête de 1989 a provoqué des pannes de courant massives au Québec, au Canada. Les chercheurs ont conclu, logiquement, que l'événement Carrington n'était pas la tempête unique et puissante que nous pensons.
Selon Hayakawa, l'implication est claire. "Alors que la tempête de 1859 a certainement été l'un des événements les plus extrêmes, cela semble au mieux comparable à la tempête de 1872 et à la tempête de 1921 en termes d'intensité", a-t-il déclaré. «Ainsi, l'événement Carrington n'est plus quelque chose d'unique. Ce fait peut nous obliger à reconsidérer la fréquence d'occurrence de ce type de «pire scénario» d'événements météorologiques spatiaux. »
Nous sommes de plus en plus vulnérables à ces éjections de masse coronale. Nous en savons beaucoup plus sur leur source et leur fréquence, et leurs effets, qu'en 1859. Mais sommes-nous mieux préparés?
Pour l'instant, l'essentiel de la préparation aux tempêtes solaires réside dans des prévisions précises. Savoir quand on arrive permet à tout le monde, des astronautes de la Station spatiale internationale, aux services de transmission d'énergie de répondre.
Il existe différentes façons de protéger des éléments tels que les lignes de transmission sous forme d'intenses tempêtes solaires. Les batteries de condensateurs, les cages de Faraday et les dispositifs d'amortissement spéciaux pourraient tous aider. Mais aucun d'entre eux n'est une solution parfaite, et une étude de 2017 a suggéré que cela pourrait coûter jusqu'à 30 milliards de dollars juste pour protéger le réseau électrique aux États-Unis.
Certains scientifiques ont lancé l'idée d'un bouclier magnétique massif entre la Terre et le Soleil. Situé au point Terre-Soleil LaGrange 1, le bouclier offrirait le même type de protection que le champ magnétique de la Terre, mais en plus. Mais ce n'est qu'une idée à ce stade.
En attendant, le meilleur pari est de savoir quand une tempête arrive et d'arrêter le système électrique dans l'espoir de minimiser les dégâts. De futures missions comme la mission LaGrange de l'ESA pourraient y contribuer. En ce qui concerne les satellites et les systèmes de communication, leur protection est un travail en cours et personne ne semble avoir encore de réponse.
Plus:
- Document de recherche: Évolutions temporelles et spatiales d'un grand groupe de taches solaires et de grandes tempêtes aurorales autour de l'événement de Carrington en 1859
- Communiqué de presse: Les tempêtes solaires extrêmes pourraient être plus fréquentes qu'on ne le pensait
- Rapport: Protéger le réseau électrique américain contre les perturbations géomagnétiques solaires
- Space Magazine: Une nouvelle étude propose un bouclier solaire géant basé sur l'espace pour la Terre
