Le Soleil pourrait être capable de produire des superéruptions, à l'image de celles se déroulant sur d'autres étoiles. © Nasa, SDO, AIA, Goddard Space Flight Center, Wikipedia, DP

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Le Soleil pourrait produire des éruptions mille fois plus puissantes

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Les éruptions de notre Soleil et les superéruptions se déroulant sur une autre étoile (KIC 9655129) pourraient bien avoir plus de points communs que prévu. Les processus à l'origine seraient en effet les mêmes. Si des superéruptions venaient à se produire sur notre Soleil, elles pourraient être mille fois plus puissantes que les éruptions les plus redoutables jamais enregistrées et, bien sûr, elles seraient dévastatrices pour notre monde, dépendant des réseaux électriques et des satellites.

De superbes images du Soleil pour fêter les 5 ans du satellite SDO  Le satellite Solar Dynamics Observatory a 5 ans. Depuis 2010, il envoie régulièrement de fascinants clichés du Soleil vers notre Planète. Voici l’occasion de les découvrir en vidéo. 

Grâce aux satellites d'observation solaire en continu Soho (qui vient de fêter ses 20 ans), Hinode, Stereo A et B et SDO, nous sommes passés depuis la fin du XXe siècle d'un astre du jour en apparence statique à une étoile dynamique, animée d'éruptions solaires et d'éjections de masse coronale (CME) qui, parfois, peuvent être dévastatrices. En juillet 2012, par exemple, notre planète a échappé de justesse à un intense flux de protons qui, s'est inquiétée la Nasa, aurait pu causer des dégâts matériels en chaîne très importants dans le monde entier, étant donné notre dépendance croissante aux réseaux électriques et aux services rendus par les satellites. Trois ans après, nous n'en serions sans doute pas encore remis, selon une étude. Le coût total de ce type d'évènements a été estimé à quelque 2.000 milliards de dollars. C'est pourquoi prévoir les sursauts d'activité qui peuvent affecter la magnétosphère terrestre deux à trois jours plus tard est devenu un enjeu pris très au sérieux par de nombreux pays, les États-Unis en tête. Le satellite DSCOVR envoyé sur le point de Lagrange n° 1, entre la Terre et le Soleil, a justement pour première mission de nous avertir en priorité d'une éventuelle bourrasque de plasma se précipitant dans notre direction, outre d'observer en permanence la face éclairée de notre biosphère et ses changements.

Comme on vient de le voir, les CME peuvent être redoutables et de grosses voire de très grosses éruptions solaires, dont l'énergie ne serait pas équivalente à des bombes de 100 millions de mégatonnes mais plutôt de 100 milliards de mégatonnes, pourraient avoir lieu... Certes, rien de tel n'a été observé dans l'histoire moderne mais trois chercheurs de l'université de Warwick estiment dans un article publié dans The Astrophysical Journal Letters que cela pourrait se produire à l'instar des superéruptions qu'ils ont étudiées sur l'étoile KIC 9655129. « Heureusement, il est extrêmement peu probable que les conditions nécessaires à une superéruption se produisent sur le Soleil», rassure Chloë Pugh du Centre for Fusion, Space and Astrophysics, de l'université de Warwick (Royaume-Uni), qui a dirigé ces recherches en se basant sur les observations précédentes de l'activité solaire.

À gauche : illustration du Soleil dans une phase tranquille. À droite : le Soleil éructe une superéruption. © University of Warwick, Ronald Warmington

Superéruptions stellaires et éruptions solaires : une même physique ?

Mais est-ce la même physique sous-jacente qui se cache derrière les superéruptions de l'étoile KIC 9655129 et les éruptions du Soleil ? KIC 9655129 (à ne pasconfondre avecKIC 8462852)est une étoile affichant des baisses de luminosité étudiées par Kepler, satellite qui recherche des exoplanètes lorsqu'elles passent devant l'étoile. Pour cettebinaire à éclipse, les changements de luminosité n'indiquent pas de petits compagnons planétaires ; ils sont directement imputables à ses puissantes éruptions. Puisqu'il n'est pas rare d'en observer sur des étoiles qui ressemblent à la nôtre, l'équipe qui s'y est intéressée de très près s'est donc demandée si la physique qui sous-tend ces phénomènes est la même que pour les éruptions de notre Soleil.

Chloë Pugh fait référence à la sismologie coronale qui étudie le comportement du plasma dans la couronne solaire d'autres étoiles avec l'aide de la magnétohydrodynamique (MHD). « Les éruptions solaires couramment observées consistent en une série d'impulsions qui se produisent régulièrement, explique-t-elle. Souvent, ces pulsations ressemblent à des vagues, avec une longueur d'onde relative aux diverses propriétés de la région de l'étoile qui produit l'éruption ». Certaines superposent et accumulent plusieurs vagues, ce qui se traduit par une périodicité visible dans les superéruptions, ce qui est plutôt en accord avec ce que produisent les éruptions, plus modestes, de notre Soleil.

Le Soleil, masqué ici par le coronographe Lasco C3 de Soho, exulte, dispersant un intense vent solaire (CME) après une puissante éruption en direction de la Terre classée X 1.6. Cela s’est produit le 10 septembre 2014. Voir la vidéo ici (29 Mo). © Nasa, Esa, Soho

En analysant les courbes de luminosité de KIC 9655129 qui montent en flèche, les chercheurs ont pu voir des petits pics tout le long de la pente descendante. Des pulsations quasi périodiques ou QPP (Quasi-Periodic Pulsations). Deux périodicités ont été mises en évidence avec confiance via des « techniques appelées analyse des vaguelettes et la modélisation de Monte-Carlo afin d'évaluer la périodicité et la signification statistique de ces QPP. 78 mn et 32 mn respectivement, indique Anne-Marie Broomhall, coauteure de l'article. Les propriétés des périodicités, comme leurs temps de décroissance, impliquent qu'elles sont indépendantes ». La seule explication possible est que ces pulsations sont créées par des oscillations magnétohydrodynamique, phénomène régulièrement observé pour les éruptions solaires.

« Ce résultat est par conséquent une indication que les mêmes processus physiques sont à l'œuvre à la fois pour les éruptions solaires et les superéruptions stellaires. » Voilà qui soutient l'hypothèse que notre douce étoile est finalement capable de produire elle aussi des superéruptions. Heureusement, cela semble rare.