Le Soleil, c’est l’étoile la plus proche de nous. Pourtant, il garde encore bien des mystères. Notamment, ceux de son activité variable. Mais des chercheurs apportent aujourd’hui de nouvelles informations à ce sujet. Pour la première fois, ils ont pu retracer près de 1.000 ans de l’activité de notre étoile. En étudiant de près les cernes de nos arbres…

Pour juger de l'activité du Soleil, les astronomesastronomes étudient les taches solairestaches solaires. Celles-ci, en effet, trahissent ce qui se joue au cœur de notre étoileétoile. L'ennui, c'est que ces taches ne sont documentées que depuis GaliléeGalilée et l'invention de la lunette. C'est-à-dire il y a seulement 400 ans. De quoi déjà mettre en évidence un cycle d'activité d'environ onze ans.

Mais une équipe internationale de chercheurs menée par des physiciensphysiciens de l'École polytechnique de Zurich (ETHZ, Suisse) a voulu remonter plus loin. Jusqu'à 969 ans en arrière. Comment ? En analysant des cernes d’arbres.

Plus précisément, en mesurant la petite part de carbone 14 -- parfois seulement un atomeatome de carbonecarbone sur 1.000 milliards -- présente dans chaque cerne. En combinant ensuite le fait qu'une cerne correspond simplement à une année et que la demi-viedemi-vie du carbone 14 est d'environ 5.700 ans, il est ensuite possible d'en déduire la concentration en carbone 14 dans l'atmosphèreatmosphère à une date précise. Or le carbone 14 est principalement produit par des particules cosmiques. Ainsi sa concentration dans l'atmosphère trahit le niveau d'activité du SoleilSoleil.

En bleu, l’activité de notre Soleil sur les mille dernières années écoulées. En blanc, les marges d’erreur et en rouge, les taches solaires enregistrées plus récemment. © École polytechnique de Zurich
En bleu, l’activité de notre Soleil sur les mille dernières années écoulées. En blanc, les marges d’erreur et en rouge, les taches solaires enregistrées plus récemment. © École polytechnique de Zurich

Le cycle solaire confirmé

Toute la difficulté résidait dans le fait de mesurer des changements de concentration aussi faibles que celles du carbone 14 dans les cernes des arbresarbres. « Grâce à la spectrométrie de massespectrométrie de masse par accélérateur, nous avons pu mesurer la concentration de carbone 14 à 0,1 % près en quelques heures avec des échantillons de cernes relativement faibles », explique Nicolas Brehm, chercheur à l'ETHZ, dans un communiqué. Par le passé des études bien plus laborieuses n'avaient pas réussi à remonter plus loin que les 400 dernières années.

Le saviez-vous ?

Cerise sur le gâteau. Les travaux des chercheurs de l’École polytechnique de Zurich (ETHZ, Suisse) devraient aussi permettre de mieux dater les matières organiques. Leurs résultats ont en effet été intégrés aux courbes d’étalonnage de la datation au carbone 14.

Cette fois, les atomes de 14C et de 12C -- le carbone « normal » -- ont donc été chargés électriquement puis accélérés par un potentiel de plusieurs milliers de voltsvolts. Ils ont ensuite été envoyés à travers un champ magnétiquechamp magnétique. Leurs masses différentes ont alors permis de les séparer. Ne restait plus ensuite qu'à appliquer une analyse statistique complexe et des modèles informatiques.

Les chercheurs ont ainsi reconstruit l'activité du Soleil entre 969 et 1933. Confirmant la régularité du cycle solaire connu de onze ans. Que l'amplitude du cycle est plus petite aussi pendant les minima solaires de longue duréedurée. De quoi également confirmer l'éruption majeure de 993. Et en découvrir deux autres, en 1052 et en 1279.

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