Notre Soleil devient plus actif et la NASA ignore pourquoi.

À la fin du précédent cycle solaire, en 2019, les prévisions officielles annonçaient que le cycle suivant serait tout aussi modéré que celui d’avant.

Ces projections se sont révélées erronées. Le cycle solaire 25 en cours s’est avéré nettement plus vigoureux que ce qu’avaient anticipé la NASA et la NOAA. Aujourd’hui, des scientifiques estiment que l’activité du Soleil suit une dynamique de hausse qui dépasse le cadre du cycle solaire de 11 ans. Plus précisément, une nouvelle analyse des observations indique que l’activité solaire augmenterait progressivement depuis 2008.

« Tous les indicateurs suggéraient que le Soleil allait entrer dans une phase prolongée de faible activité », explique le physicien du plasma Jamie Jasinski, du Laboratoire de propulsion à réaction (JPL) de la NASA. « Cela a donc été une surprise de voir cette tendance s’inverser. Le Soleil se réveille lentement. »

Un Soleil moins stable qu’il n’y paraît : le cycle solaire de 11 ans

Au quotidien, le Soleil peut sembler immuable et rassurant, mais il est en réalité assez agité et variable. L’une des fluctuations les plus connues est le cycle solaire. Environ tous les 11 ans, l’activité augmente jusqu’au maximum solaire, avant de redescendre vers un minimum solaire.

Au moment du maximum solaire, cette intensification se traduit par une hausse marquée du nombre de taches solaires, d’éruptions solaires et d’éjections de masse coronale ; c’est aussi la période où les pôles du Soleil inversent leur polarité magnétique. Rien d’anormal : nous traversons actuellement le 25e cycle solaire observé, et les scientifiques suivent ce phénomène depuis des siècles, en utilisant les taches solaires comme indicateur indirect de l’activité solaire.

Pourquoi les prévisions restent délicates

Malgré l’abondance de données accumulées sur les cycles solaires, prévoir le comportement du Soleil demeure un exercice approximatif. Il se passe bien plus de choses à l’intérieur de l’astre que ce que nous pouvons observer directement, et ces mécanismes internes entraînent des variations que les chercheurs s’efforcent encore d’expliquer.

On en voit des exemples dans l’histoire : pendant environ 70 ans, de 1645 à 1715, les taches solaires ont quasiment disparu, une période appelée le minimum de Maunder. Un autre creux comparable a eu lieu entre 1790 et 1830, connu sous le nom de minimum de Dalton.

« Nous ne savons pas vraiment pourquoi le Soleil a traversé un minimum de 40 ans à partir de 1790 », précise Jasinski. « Les tendances à plus long terme sont beaucoup moins prévisibles, et c’est quelque chose que nous ne comprenons pas encore complètement. »

Des cycles solaires 22 et 23 à un possible faux signal

Les cycles solaires 22 et 23, qui ont commencé respectivement en 1986 et en 1996, ont été plutôt moyens du point de vue de l’activité des taches solaires. Pourtant, sur l’ensemble de ces deux cycles, la pression du vent solaire a diminué de façon continue, ce qui a conduit certains scientifiques à penser que nous nous dirigions peut-être vers un épisode du type Maunder ou Dalton.

Du cycle solaire 24 faible au cycle solaire 25 plus fort que prévu

En 2008 a débuté le cycle solaire 24, devenu l’un des plus faibles jamais enregistrés en matière d’activité des taches solaires et des éruptions. Les chercheurs s’attendaient à ce que le cycle solaire 25 suive la même tendance ; or son niveau d’activité s’est révélé plus élevé, davantage en phase avec un cycle solaire moyen.

Cycle solaire 25 et vent solaire : des indices d’une hausse depuis 2008

Jasinski et son collègue Marco Velli, physicien de l’espace au JPL, ont réanalysé des données solaires sur le long terme et ont mis en évidence un résultat inattendu. En 2008, au lancement du cycle solaire 24, le vent solaire a commencé à se renforcer - et cette augmentation se poursuit de manière régulière depuis.

Cette « force » du vent solaire est évaluée à partir de plusieurs paramètres : la vitesse, la densité, la température, la pression thermique, la masse, la quantité de mouvement, l’énergie, ainsi que l’intensité du champ magnétique. Tous ces indicateurs présentent une hausse.

Conséquences possibles : une météo spatiale plus turbulente

Le Soleil est un système d’une complexité extraordinaire, et une certitude s’impose : il est extrêmement difficile de dire ce qu’il fera ensuite. Pour Jasinski et Velli, leurs résultats suggèrent que nous pourrions assister à une recrudescence d’une météo spatiale agitée, avec des vents puissants, des tempêtes solaires, des éruptions et des éjections de masse coronale plus marquées.

Un lien cohérent avec le cycle de Hale (22 ans)

Leurs conclusions s’accordent aussi avec une autre facette du comportement solaire : le cycle de Hale. Celui-ci s’exprime par paires de cycles solaires ; chaque cycle de Hale dure 22 ans et s’achève lorsque les pôles magnétiques reviennent à leur polarité d’origine. Un nombre croissant d’indices laisse penser que le cycle de Hale serait le cycle fondamental, et que chaque cycle solaire de 11 ans n’en représenterait que la moitié.

Ce que montrent (et ne montrent pas) les taches solaires

À l’heure actuelle, la pression du vent solaire reste inférieure à celle observée au tournant du XXe siècle. La seule façon de savoir ce qui se passera ensuite est de continuer à surveiller le Soleil, afin de déterminer si cette hausse se poursuit ou si la situation se stabilise.

Ces résultats ont aussi une portée plus générale : ils renforcent l’idée, déjà étayée par d’autres travaux, que le comptage des taches solaires ne fournit au mieux qu’une vision incomplète. Pour comprendre la dynamique de notre étoile, aussi indomptable que splendide, il faut étudier un éventail bien plus large de comportements solaires.

Ces travaux ont été publiés dans Les Lettres du Journal astrophysique.