Faut-il vraiment s’inquiéter ?

Le 6 janvier, une puissante éruption solaire a éclaté de la surface du soleil. C’était la première fusée éclairante de classe X – le type le plus puissant sur l’échelle de puissance des fusées éclairantes.dans environ deux mois. Deux autres éruptions de classe X ont suivi au cours des jours suivants, marquant une nette augmentation de l’activité solaire – et des spéculations haletantes selon lesquelles les éruptions pourraient nous menacer ici sur Terre. Un tabloïd britannique a évoqué la possibilité de « pannes majeures à l’échelle du continent ». « Une tempête solaire terrifiante arrive sur Terre », a lu le titre d’une autre chaîne.

Les héliophysiciens et autres scientifiques qui étudient la « météo spatiale » avertissent que les éruptions et les éruptions solaires associées pourraient en effet perturber la vie moderne en endommageant les réseaux électriques et en augmentant l’exposition aux radiations pour les résidents des environnements spatiaux et des avions à haute altitude. Pourtant, ces experts affirment que le risque de dommages causés par une mauvaise météo spatiale est bien inférieur à ce que de nombreux médias suggèrent souvent. Cela signifie-t-il que nous ne devrions pas nous inquiéter chaque fois que notre étoile décide de roter dans notre direction générale ? Pas vraiment. Cependant, savoir de quoi s’inquiéter et quand nécessite un contexte et une perspective appropriés.

Les éruptions solaires sont créées dans la soupe de plasma bouillante du soleil lorsque des particules chargées s’entrechoquent, créant de fortes lignes de champ magnétique qui peuvent s’emmêler et se tisser ensemble. Lorsque ces champs magnétiques changent ou se réalignent soudainement, comme cela arrive souvent dans les « régions actives » de la surface du soleil couvertes de taches solaires, d’énormes quantités d’énergie sont libérées.

Il ne fait aucun doute que ces éruptions solaires, et les éruptions de classe X en particulier, sont incroyablement puissantes. L’une des éruptions solaires les plus puissantes jamais vues, l’événement Carrington de 1859, a peut-être libéré autant d’énergie que 10 milliards de mégatonnes de TNT explosif. Imaginez le tristement célèbre Tsar Bomba – l’arme thermonucléaire la plus puissante jamais explosée – et vous êtes à environ cinq milliardièmes du chemin.

La plupart des éruptions solaires sont loin d’être aussi énergétiques. Mais ils peuvent toujours propulser d’énormes nuages ​​de plasma avalant des planètes appelés éjections de masse coronale (CME) vers la Terre et dans le reste du système solaire. Les CME peuvent avoir et ont des impacts directs sur notre monde, et chaque événement contient plus qu’assez de puissance pour perturber sensiblement l’électronique moderne. Néanmoins, ces troubles sont généralement subtils et n’ont que peu ou pas d’effet sur la vie quotidienne de la plupart des gens.

Un autre jour, une autre poussée

Dans l’ensemble, les alertes météorologiques spatiales sont faciles à prévoir car elles sont généralement liées à l’activité du soleil lui-même, qui suit un cycle d’environ 11 ans. À chaque révolution du cycle, notre étoile oscille une fois entre deux états principaux : le minimum solaire, lorsque l’activité des éruptions est généralement la plus faible, et le maximum solaire, où l’activité des éruptions est généralement la plus forte. Pour le moment, le soleil est à un peu plus de deux ans de son maximum, on peut donc s’attendre à une activité (et à une vigilance médiatique) maintenant et dans les prochaines années.

« À ce stade, je n’ai pas besoin de vous convaincre que nous ne sommes pas face à la fin du monde », déclare Erika Palmerio, héliophysicienne à la société de recherche solaire Predictive Science. « Le problème est que l’activité du soleil augmente actuellement, car elle est attendue du cycle solaire. » Par exemple, les éruptions de classe X sont assez courantes pendant les périodes d’activité solaire accrue, malgré leur classement inquiétant « le plus fort ». Selon Palmerio, un cycle solaire typique en produit près de 200, dont la plupart se produisent à leur maximum. Statistiquement, cela signifie que nous pouvons nous attendre à ce que plus d’une douzaine d’éruptions de classe X éclatent cette année seulement.

Lorsque le prochain événement se produit, il est important de se rappeler une mise en garde clé qui est souvent négligée dans la couverture médiatique ultérieure : alors que les événements de classe X sont à leur plus haut niveau d’intensité, il n’y a pas de limite supérieure à ce niveau. Ainsi, bien que toutes les fusées éclairantes de classe X entrent dans la catégorie « la plus puissante », leur force peut encore varier énormément. Par exemple, l’événement Carrington aurait été enregistré comme une éruption X40 selon certaines estimations, tandis que les éruptions plus tôt ce mois-ci se sont toutes classées à des niveaux beaucoup plus ternes entre X1 et X2.

Menaces réalistes

En termes simples, même les éruptions solaires les plus graves de mémoire d’homme ont eu des effets relativement atténués.

C’est en partie parce que, malgré la possibilité alarmante mais peu probable de pannes de courant généralisées, la météo spatiale n’affecte généralement pas les téléphones, les ordinateurs portables et les autres appareils électroniques de tous les jours. « Je ne peux penser à aucun effet électronique grand public qui soit même possible », déclare Sean Elvidge, directeur de la recherche sur l’environnement spatial à l’Université de Birmingham en Angleterre. Les CME peuvent constituer et constituent des menaces pour les réseaux électriques en interagissant avec le champ magnétique terrestre et en provoquant des courants électriques supplémentaires le long et à travers la surface de la planète qui durent parfois des heures. Lorsque des courants suffisamment forts sont générés par une forte tempête solaire, les transformateurs non protégés des réseaux électriques peuvent être gravement endommagés et mis hors ligne, ce qui réduit la capacité du réseau et nécessite des réparations et des remplacements longs et coûteux.

« Mais cela ne peut se produire que dans des câbles ou des tuyaux très longs », ajoute Elvidge. « Donc, nous ne le voyons pas dans votre maison. Votre maison n’est tout simplement pas un problème pour de telles choses. »

Palmerio dit qu’il y a une façon très improbable qu’une tempête solaire puisse affecter un appareil électronique : s’il était frappé par une seule particule solaire très chargée qui transfère la majeure partie de son énergie à l’appareil lors de l’impact. Les scientifiques appellent de tels cas des chocs à événement unique. « Donc, vous êtes devant votre ordinateur, et cette particule très forte frappe l’ordinateur et le fait frire », explique Palmerio. «Mais apparemment, les chances sont très bas. Ce n’est certainement pas quelque chose comme « tous les téléphones portables de tout ce pays sont grillés ». Ça ne va pas arriver. »

De tels événements sont plus probables à des latitudes plus élevées car les essaims de particules chargées d’une tempête solaire ont tendance à se rassembler autour des pôles de la Terre, là où le champ magnétique de la planète est le plus fort. Ils sont également plus probables à des altitudes plus élevées, où l’atmosphère plus mince offre moins de protection contre les particules entrantes. Cette protection réduite est également la raison pour laquelle les voyages en jet augmentent l’exposition globale aux rayonnements d’une personne et pourquoi les vols intercontinentaux sont parfois détournés des régions polaires lors de violentes tempêtes solaires. « [A single event upset is] l’idée de tomber du ciel vient de quelque part », explique Elvidge. « Vous pouvez l’exagérer au point où cela semble comique et absurde et donc ne se produira pas – ou, vous savez, il est logique de parler d’effets réels. Si vous avez un pilote qui vient d’atteindre 2 000 feux d’avertissement, rien ne casse [the aircraft]mais ça va être assez stressant. »

Une préoccupation plus large et plus réaliste pour les systèmes électroniques est l’endommagement des réseaux électriques. C’est pourquoi les prévisions météorologiques spatiales sont essentielles.

Avoir hâte

La clé de la prévision météorologique spatiale est la différence entre les éruptions solaires et les CME. Si la fusée est dans la bouche du tir, le CME est une balle. Les rayons X et le rayonnement ultraviolet extrême des éruptions atteignent la Terre à une vitesse proche de celle de la lumière, et au moment où nous les détectons, leurs effets – tels que les interférences avec les signaux radio haute fréquence ou les systèmes de navigation par satellite – sont déjà perceptibles.

« Nous ne pouvons pas prédire quand une éruption se produira », déclare Palmerio, bien qu’une surveillance étroite des taches solaires et des autres habitants des régions solaires actives puisse fournir des suppositions éclairées. « De nombreuses recherches sont en cours. Par exemple, pouvons-nous voir de petites caractéristiques dans le soleil qui peuvent être considérées comme des précurseurs d’une éruption ?

Les CME sont relativement plus faciles à prévoir, en grande partie parce qu’ils commencent presque toujours par une éruption particulièrement puissante, mais progressent beaucoup plus lentement. Alors que les éruptions atteignent la Terre en environ huit minutes, les CME peuvent durer jusqu’à trois jours. De plus, certains satellites météorologiques spatiaux peuvent agir comme un système d’alerte précoce, renvoyant des informations sur la force de tout CME entrant avant qu’il ne commence à laver les réseaux électriques de la planète.

Les exemples incluent les satellites opérationnels géostationnaires (GOES) exploités par la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis. « Nous avons travaillé en étroite collaboration avec l’industrie de l’énergie pour les aider à se préparer à ces choses et à atténuer les impacts », a déclaré Rob Steenburgh, directeur du Space Weather Forecast Office de la NOAA. « Alors nous leur faisons savoir quand nous pensons savoir ce qui s’en vient. » Selon Steenburgh, les opérateurs de réseau peuvent alors prendre des mesures pour atténuer les menaces potentielles, telles que la réduction de la puissance globale ou la mise en ligne de davantage d’équipements de secours.

Cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de menaces. La grande inconnue dans les prévisions météorologiques spatiales est de savoir quand la prochaine « grande » – la prochaine tempête au niveau de Carrington, ou même une 100 fois plus énergique – se produira. Les estimations vont d’une fois tous les 100 ans pour un événement de niveau Carrington, selon Elvidge, à une fois tous les mille ans pour des événements beaucoup plus puissants. Une étude de 2022 sur les cernes des arbres, qui peuvent enregistrer des tempêtes solaires préhistoriques dans leur croissance, a trouvé des preuves que d’énormes pics de rayonnement, appelés événements Miyake, se sont produits plusieurs fois au cours des millénaires. S’ils étaient causés par des éruptions solaires géantes, de tels événements seraient suffisants pour perturber considérablement les réseaux électriques et les satellites aujourd’hui. Pourtant, les événements ne semblent pas avoir de relation cohérente avec le cycle solaire, et certains semblaient durer plus d’un an – beaucoup plus longtemps que toute éruption connue – de sorte que leur véritable origine reste un mystère.

« En tant que personne qui travaille avec cela au quotidien, j’ai beaucoup plus peur du » jugement dernier « causé par les conditions météorologiques terrestres telles que les incendies de forêt, les ouragans et les conditions météorologiques extrêmes », conclut Palmerio. « A chaque cycle solaire, c’est comme si nous oublions ce qui s’est passé lors du précédent. Dans [the cycle that stretched from 1996 to 2008], nous avons vu des événements vraiment forts. Et je suis presque sûr que la plupart des gens ne savaient même pas que ces événements se produisaient… Nous devons regarder et nous devons être prêts. Mais nous n’avons pas à perdre le sommeil pour ça. »

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