Une tache solaire de six fois le diamètre de la Terre formée sur le soleil mercredi. Image via NASA / SDO / AIA / HMI / Centre de vol spatial Goddard
Mercredi, la NASA a publié une image d'une série d'énormes taches solaires capturées par l'observatoire Solar Dynamics, un télescope en orbite. Les taches solaires - les points sombres au centre de l'image - ont un diamètre supérieur à celui de six Terre placées l'une à côté de l'autre.
Ces taches solaires ne représentent aucun danger inhérent - ce sont simplement des zones temporaires d’activité magnétique intense qui inhibent les courants de convection normaux du soleil - mais, à l’occasion, la zone instable autour d’une tache solaire peut déclencher une éruption solaire exceptionnellement grande rayonnement extérieur du soleil. Et une éruption solaire suffisamment importante peut entraîner une modification du vent solaire suffisamment importante pour déclencher une tempête géomagnétique ici sur Terre, avec le potentiel de court-circuiter le circuit de satellites et de perturber notre infrastructure de télécommunications dans le monde entier.
Pour être clair, un tel scénario semble peu probable se produire avec l'ensemble actuel de taches solaires. SpaceWeather.com indique qu'il n'y a que 15% de chances que des éruptions de classe X se produisent actuellement, niveau minimal nécessaire pour neutraliser les satellites et les systèmes au sol. technologies de communication. Mais nous avons décidé de saisir cette occasion pour imaginer à quel point les effets d'une éruption solaire massive seraient d'une portée considérable dans le monde ultra-connecté d'aujourd'hui.
Il se trouve qu’au moins une fois au cours de l’histoire enregistrée, un événement solaire de cette ampleur s’est produit: la tempête solaire de 1859. Les 1er et 2 septembre de cette année, la plus grande tempête géomagnétique jamais enregistrée a provoqué des aurores ( les lumières septentrionale et méridionale) visibles dans le monde entier. Le Baltimore American and Commercial Advertiser a écrit:
Ceux qui se trouvaient tard jeudi soir ont eu l'occasion d'assister à un autre magnifique spectacle de lumières aurorales… La lumière semblait couvrir tout le firmament, apparemment comme un nuage lumineux, à travers lequel les étoiles de plus grande magnitude brillaient indistinctement. La lumière était plus grande que celle de la lune dans sa totalité, mais avait une douceur et une délicatesse indescriptibles qui semblaient envelopper tout ce sur quoi elle reposait.
Bien entendu, la tempête solaire massive a également provoqué des dégâts, provoquant des dysfonctionnements du télégraphe (donnant même des décharges électriques à l'opérateur) et provoquant des étincelles et des incendies sur certains pylônes télégraphiques.
Une tempête solaire beaucoup moins importante s'est produite en 1989, coupant le courant presque plus de 9 heures dans la majeure partie du Québec, perturbant les communications avec plusieurs satellites en orbite et perturbant la diffusion de la radio à ondes courtes en Russie. Des aurores auraient été visibles aussi loin au sud que la Floride et la Géorgie; compte tenu de la guerre froide et du fait que beaucoup n’avaient jamais vu ce phénomène auparavant, certains craignaient une attaque nucléaire.
Comment l’activité solaire à 93 millions de kilomètres a-t-elle conduit à une telle destruction? Ces types de tempêtes sont le résultat d'une éjection soudaine de masse coronale (CME) - une explosion massive de plasma solaire (électrons, protons et ions) qui se propage dans l'espace - qui se produit souvent à côté d'une éruption solaire particulièrement importante.
Le vent solaire est un flux continu de particules chargées rejetées du soleil vers la Terre, mais une CME particulièrement importante peut entraîner une augmentation assez importante de la vitesse et de l'énergie des particules pour perturber le champ magnétique environnant de la Terre. Ceci, à son tour, provoque des aurores et des perturbations de nos équipements de télécommunications, qui reposent sur des forces électromagnétiques.
Représentation artistique du vent solaire en interaction avec le champ magnétique terrestre. Image via la NASA
Si une CME de la taille de celle qui a déclenché la tempête de 1859 devait se produire aujourd'hui, les conséquences pourraient être dévastatrices. Compte tenu de notre recours accru à l'électricité et aux télécommunications (même depuis 1989), les effets seraient certainement beaucoup plus importants que les pylônes télégraphiques défectueux.
Il est difficile de comprendre à quel point de nombreux aspects de la vie moderne dépendent des technologies qui pourraient être touchées. Comme l'a déclaré Daniel Baker, du laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado, en 2011, «chaque fois que vous achetez un gallon d'essence avec votre carte de crédit, il s'agit d'une transaction par satellite». Une tempête géante pourrait perturber nos systèmes GPS, la communication avec des avions en vol et d'autres technologies cruciales basées sur les satellites.
Selon les experts, la plus grande préoccupation serait de perturber notre réseau électrique - comme l'indique un rapport de l'OCDE (PDF) de 2011 sur les impacts des tempêtes solaires: «L'électricité est la technologie de base de la société moderne sur laquelle reposent pratiquement toutes les autres infrastructures et services. . ”Une augmentation du vent solaire peut faire exploser les transformateurs de puissance en faisant fondre leurs enroulements de cuivre. Particulièrement dans les régions fortement interconnectées (comme la côte est), les défaillances de transformateur peuvent déclencher des effets en cascade, générant des coupures de courant sur de vastes zones.
Une analyse a porté sur une tempête de 1921 - dix fois plus puissante que l’événement de 1989 - et a estimé que si elle se produisait aujourd’hui, quelque 130 millions de personnes seraient privées d’électricité, ce qui pourrait affecter la distribution d’eau et de nourriture, le chauffage et la climatisation, les eaux usées l'élimination et une foule d'autres aspects de l'infrastructure que nous prenons pour acquis quotidiennement. Le coût total d'une tempête encore plus importante, comme celle de 1859, pourrait être énorme: entre 1 000 et 2 000 milliards de dollars la première année seulement, et une reprise totale pouvant durer de 4 à 10 ans.
La bonne nouvelle est que les EMC suffisamment grandes pour provoquer des perturbations telles que la tempête de 1859 sont rares - pour que les dommages les plus graves puissent se produire, une EMC doit être dirigée de manière à ce que la Terre reçoive le choc de l’explosion. Heureusement, l’activité solaire se déroule selon un cycle d’une durée d’environ 11 ans, au cours duquel tous les types d’activités solaires (y compris le nombre de taches solaires, la fréquence des poussées et le niveau des éjections de masse) fluctuent de haut en bas et de retour en haut. encore. Cependant, nous sommes presque au sommet du cycle, qui, selon la NASA, se produira cet automne.
La NASA et le centre de prévision de la météo spatiale du service météorologique national surveillent l'activité solaire et émettent des avertissements lorsque des CME et d'autres modifications du vent solaire se produisent. Les prévisions actuelles à 3 jours de la SWPC ne prévoient aucune tempête ce week-end, malgré cette nouvelle énorme tache solaire.
Si une CME massive était repérée, de telles prévisions à 3 jours nous laissaient un certain délai: il existe certaines mesures que pourraient prendre les services d'électricité pour protéger leurs équipements, tels que des transformateurs à déconnexion rapide. Les vols polaires, qui voyagent aux altitudes les plus élevées, pourraient être réacheminés pour éviter tout contact avec des particules solaires nuisibles, et certains satellites pourraient être basculés en mode sécurisé pour minimiser les dommages. Ici sur Terre, à tout le moins, nous aurions un peu de temps pour nous préparer à des pannes d'électricité potentielles et à d'autres problèmes.
