Des chercheurs viennent de retracer près de 1.000 ans de l’activité de notre Soleil grâce à une analyse précise des cernes d’arbres. © satori, Adobe Stock
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1.000 ans d'activités solaires reconstitués

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[EN VIDÉO] L’activité du Soleil révélée par les cernes des arbres  Ce qui se passe à l’intérieur de notre Soleil ne peut être observé qu’indirectement. Et une équipe de chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (Suisse) est parvenue à raconter l’histoire de 1.000 ans d’activité solaire en mesurant le carbone 14 dans les cernes des arbres. Réussiront-ils à remonter ainsi encore plus loin ? © École polytechnique fédérale de Zurich 

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 astronomes étudient les taches solaires. Celles-ci, en effet, trahissent ce qui se joue au cœur de notre étoile. L'ennui, c'est que ces taches ne sont documentées que depuis Galilée 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 physiciens 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 atome de carbone 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-vie du carbone 14 est d'environ 5.700 ans, il est ensuite possible d'en déduire la concentration en carbone 14 dans l'atmosphère 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 Soleil.

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 arbres« Grâce à la spectrométrie 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.

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 volts. Ils ont ensuite été envoyés à travers un champ 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 durée. De quoi également confirmer l'éruption majeure de 993. Et en découvrir deux autres, en 1052 et en 1279.

Les chercheurs espèrent désormais pouvoir appliquer le même principe aux archives de cernes remontant jusqu'à 14.000 ans...

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