En mai 2024, la tempête solaire la plus puissante de ces vingt dernières années a fait rage. Une équipe internationale dirigée par l’ETH Zurich l’a observée. Les connaissances acquises permettent de mieux prévoir la météo spatiale.
Notre soleil tourne une fois autour de son axe en 28 jours environ. Depuis la Terre, les régions actives du Soleil ne peuvent donc être suivies que pendant deux semaines au maximum. Ensuite, elles tournent hors de notre champ de vision et restent cachées pendant deux semaines.
"Heureusement, depuis 2020, la mission Solar Orbiter de l’Agence spatiale européenne (ESA) a élargi notre perspective", explique Ioannis Kontogiannis, physicien solaire à l’ETH Zurich et à l’Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL) à Locarno.
La sonde spatiale Solar Orbiter fait une fois le tour du soleil en six mois environ et observe également sa face arrière. Entre avril et juillet 2024, elle a ainsi pu suivre l’une des régions les plus actives de ces vingt dernières années.
En mai 2024, la région solaire NOAA 13664 se trouvait sur la face qui nous fait face et a alors déclenché sur Terre les tempêtes géomagnétiques les plus fortes depuis 2003. "Cette région a provoqué les spectaculaires aurores boréales que l’on pouvait même voir en Suisse", explique Louise Harra, professeur à l’ETH Zurich et directrice de l’Observatoire physico-météorologique de Davos (PMOD/WRC).
Combinaison des données de deux sondes spatiales
Afin de mieux comprendre la formation et le développement ainsi que les effets de telles régions superactives sur le Soleil, Harra et Kontogiannis ont formé une équipe internationale avec d’autres chercheurs. Celle-ci a combiné les données collectées par le Solar Orbiter de NOAA 13664 sur la face arrière du Soleil avec celles de la sonde spatiale Solar Dynamics Observatory de la Nasa, qui se trouve sur la ligne Terre-Soleil et observe sa face avant.
Le groupe a ainsi pu suivre la région NOAA 13664 pendant 94 jours, presque sans interruption. "Il s’agit de la plus longue série d’images continues jamais réalisée pour une seule région active - une étape importante dans la physique solaire", explique Kontogiannis. L’équipe a observé la formation de NOAA 13664 sur la face arrière du Soleil le 16 avril 2024, tous ses changements et sa désintégration le 18 juillet 2024.
Des champs magnétiques complexes provoquent des tempêtes solaires
Dans chacune des régions actives du Soleil règnent des champs magnétiques forts et complexes. Ils se forment lorsque du plasma fortement magnétisé apparaît à la surface du Soleil et provoquent souvent de violentes éruptions. Ces tempêtes solaires émettent d’énormes quantités de rayonnement électromagnétique, appelées flares, et éjectent du plasma de l’atmosphère solaire ainsi que des particules de haute énergie dans l’espace.
Outre les aurores boréales, les tempêtes solaires peuvent également causer de gros dégâts dans notre monde hautement technologique. Elles peuvent provoquer des pannes de courant sur la Terre, perturber les signaux de communication, exposer les équipages d’avions à des radiations accrues ou provoquer le crash de satellites. C’est ce qui s’est passé en février 2022, lorsque 38 des 49 satellites Starlink de l’entreprise spatiale américaine SpaceX ont été perdus dans les deux jours suivant leur lancement.
Des effets inquiétants
"Même les signaux sur les lignes de chemin de fer peuvent être affectés et passer du rouge au vert ou inversement", explique Harra : "Cela fait froid dans le dos" La NOAA 13664 a également eu des effets négatifs en mai 2024. "L’agriculture numérique moderne a été particulièrement touchée", raconte la scientifique : "Les signaux des satellites, des drones et des capteurs ont été perturbés ; les agriculteurs ont ainsi perdu des jours de travail et les récoltes ont été perdues, ce qui a entraîné des pertes économiques considérables"
"Cela nous rappelle que le Soleil est la seule étoile qui influence nos activités", ajoute Kontogiannis : "Nous vivons avec cette étoile et il est donc très important de l’observer et d’essayer de comprendre comment elle fonctionne et comment elle affecte notre environnement"
Grâce aux données des sondes spatiales, les chercheurs ont pu suivre pour la première fois sur trois rotations solaires comment le champ magnétique d’une région superactive s’est développé en plusieurs épisodes et est devenu de plus en plus complexe. Finalement, une structure magnétique enchevêtrée s’est formée avant que ne se produise, le 20 mai 2024, sur la face arrière du Soleil, le flare le plus puissant de ces vingt dernières années.
Prévoir la météo spatiale
Ces observations devraient permettre de mieux comprendre les tempêtes solaires et leurs effets potentiels sur la Terre. L’objectif est de prévoir plus précisément la météo spatiale, afin de mieux protéger les technologies modernes délicates. "Si nous voyons sur le Soleil une région avec un champ magnétique extrêmement complexe, nous pouvons supposer qu’il y a là une grande quantité d’énergie qui doit être libérée lors de telles tempêtes solaires", explique Harra.
Pour l’instant, les chercheurs ne peuvent toutefois pas prédire l’ampleur des éruptions, s’il y en aura une forte ou plusieurs plus faibles, ni à quel moment. "Nous n’en sommes pas encore là. Mais nous développons actuellement à l’ESA une nouvelle sonde spatiale appelée Vigil, qui sera exclusivement consacrée à une meilleure compréhension de la météo spatiale", explique la scientifique. Le lancement de cette mission est prévu pour 2031.
Référence bibliographique
Kontogiannis I, Zhu Y, Barczynski K, Stiefel M, Collier H, McKevitt J, Castellanos Duràn J, Berdyugina S, Harra L. Near-continuous tracking of solar active region NOAA 13664 over three solar rotations. Astronomy & Astrophysics, Volume 704, décembre 2025, doi : 10.1051/0004-6361/202556136
