Comment une «super éruption» solaire rare pourrait-elle changer l’humanité
Notre société en réseau et électrifiée nous rend particulièrement vulnérables aux effets soudains du soleil
La vie sur Terre ne serait pas possible sans la lumière éclatante constante de notre soleil, mais de temps en temps, elle s’expanse, parfois si fort qu’elle perturbe les appels téléphoniques, frappe un satellite ou autre chose, créé la panne d’un réseau électrique, même dans un cas extrême, démarre des incendies. Cependant, au moins dans les temps modernes, le soleil n’a pas encore exploser dans le cadre d’un «super flash» – le genre de perturbation cosmique colossale que les scientifiques ont détectée émanant d’étoiles semblables au soleil ailleurs dans la galaxie.
Cependant, une nouvelle étude suggère que cela pourrait se produire dans notre système. Et les résultats seraient catastrophiques…
«Notre étude montre que les super flashs sont des événements rares», explique Yuta Notsu, chercheur invité au Laboratoire de physique de l’atmosphère et de l’espace de l’Université du Colorado à Boulder. “Mais il est possible que nous puissions vivre un tel événement dans les 100 prochaines années.”
Un super-flash serait des centaines, voire des milliers de fois plus puissante que la plus grande éruption solaire enregistrée par les instruments modernes, notsu et ses collègues notent dans le journal Astrophysical Journal. Les résultats ont été présentés la semaine dernière lors d’une réunion annuelle de l’American Astronomical Society.
Même si un super flash serait probablement dévastatrice, il existe déjà un large consensus parmi les scientifiques: une tempête solaire beaucoup moins puissante, similaire à au moins deux événements connus de l’histoire (qui a frappé la Terre et l’une qui a échappé), serait à notre époque de communications modernes paralysante pour la technologie et potentiellement même pour la société dans son ensemble.
Preuve de concept
Les tempêtes solaires sont courantes. Voici comment ils fonctionnent:
Les taches solaires, zones plus sombres d’énergie magnétique intense à la surface du soleil, se comportent un peu comme une bouteille de soda secouée, capturant l’énergie jusqu’à ce que la pression devienne trop importante et que le capuchon se détache en éruption. Au lieu d’une éclaboussure de carbonatation, un éclair de rayonnement électromagnétique – rayons X et autres longueurs d’onde – arrive sur Terre environ huit minutes plus tard.
Un super-flash serait des centaines, voire des milliers de fois plus forte que la plus grande éruption ou tempête solaire enregistrée par les instruments modernes.
Avec certaines éruptions, un nuage connexe de particules chargées, appelé éjection de masse coronale (CME), émerge du soleil, créant ainsi une tempête spatiale. Pensez-y comme une bulle gigantesque de champs magnétiques enchevêtrés et de milliards de tonnes de gaz surchauffé appelé plasma.
Quand une tache solaire apparaît en direction de la Terre, un CME atteindra notre planète environ 18 à 36 heures plus tard.
La Terre elle-même est un aimant géant, avec des lignes de champ qui se propagent des pôles dans l’atmosphère et au-delà. Ce champ magnétique qui entoure la planète rend la vie possible en déviant le flux constant et nocif de particules chargées appelé le vent solaire. Le champ magnétique terrestre absorbe généralement le coup d’une CME, se pliant et se tordant sous l’effet d’une bulle de poids lourds. Mais si une CME est particulièrement puissante et si les deux champs magnétiques sont alignés dans des directions opposées, ils peuvent se connecter – comme le font les aimants de deux enfants si vous les tournez dans le bon sens. Et c’est quand les étincelles volent.
La plupart des CME ne font rien d’autre que perturber les signaux radio et créer les aurores boréales, des aurores colorées qui ornent les cieux au-dessus du cercle polaire arctique. Lors de fortes tempêtes, ces rideaux de couleurs peuvent même dériver aussi loin au sud que le nord des États-Unis.
Les plus fortes éruptions solaires submergent le champ magnétique terrestre, comme un boxeur qui a pris trop de coups. En termes scientifiques , une connexion puissante peut créer une rupture, laissant entrer une rafale de coups de poing électrifiés. Cela peut avoir des conséquences graves, induisant des courants dans tout ce qui sur le sol, conduira l’électricité. Comme des réseaux électriques.
En 1989, une tempête solaire a frappé la Terre avec une telle force qu’elle a mis notre système de protection planétaire naturel à genoux et même créé des courants électriques sous terre, donnant un coup de poing au réseau électrique d’Hydro-Québec. L’électricité a été coupée dans toute la province canadienne du Québec pendant plusieurs heures. Une mosaïque de réseaux électriques américains et certains services publics ont également subi des perturbations électriques. Les effets ont également été ressentis: certains satellites ont «perdu la maîtrise de la machine pendant plusieurs heures», selon la NASA .
Mais ce n’était rien comparé à ce qui pourrait arriver.
La récente tempête solaire connue pour frapper la Terre de toute l’histoire récente a frappé le 2 septembre 1859. Des aurores colorées se sont incrustées aussi loin au sud qu’Hawaï et Cuba. Il n’y avait pas d’électricité pour sortir, alors pour beaucoup de gens, l’événement aurait pu passer inaperçu. Le télégraphe était la seule communication «moderne» qui existait. La force de la tempête solaire, appelée événement de Carrington pour l’astronome britannique Richard Carrington, qui avait fait des observations solaires à l’époque, était si puissante qu’elle a court-circuité les fils du télégraphe, brûlé certains des opérateurs et déclenché des incendies généralisés aux États-Unis et en Europe. .
Les effets seraient bien pires si une telle tempête se produisait maintenant. «L’électronique et les satellites encore plus sensibles d’aujourd’hui seraient dévastés si un événement de cette ampleur se reproduisait», écrit Roger Dube, professeur-chercheur au Rochester Institute of Technology.
“Si l’éruption s’était produite seulement une semaine plus tôt, la Terre aurait été dans la ligne de tir.”
Plus récemment, Daniel Baker, chercheur à l’Université du Colorado et étudiant en météorologie spatiale, a été effrayé par un proche appel.
En juillet 2012, le soleil a déclenché ce qui, selon Baker, était la tempête la plus puissante depuis l’événement de Carrington en 1859. Mais la tache solaire dont elle émanait ne visait pas notre route. Alors que la tempête a traversé l’orbite terrestre à certaines des vitesses de CME les plus rapides jamais vues – 2900 à 3500 kms à la seconde -, elle a complètement manqué notre planète. Voici à quoi ressemblait le satellite STEREO-A de la NASA :
L’événement a été bien documenté par les satellites et Baker et ses collègues ont détaillé sa puissance dans la revue Space Weather . “La Terre et ses habitants ont été incroyablement chanceux que l’éruption de 2012 se soit produite à ce moment-là”, a déclaré Baker dans un communiqué publié à l’époque. “Si l’éruption s’était produite seulement une semaine plus tôt, la Terre aurait été dans la ligne de tir.”
Et qu’est-ce qui se passerait si…
Aujourd’hui, Baker supervise le laboratoire où Yuta Notsu est actuellement scientifique invité, mais il n’a pas participé à l’étude de Notsu. Baker note que l’analyse par Notsu des données de Kepler sur les étoiles du soleil est «très importante et valable» et ajoute que la possibilité d’un super flash – quelque chose de beaucoup plus puissant que l’événement de 2012 – «devrait être prise au sérieux».
Selon Baker, le quasi-accident de 2012 et le coup direct de 1859 impliquaient des éruptions solaires «seulement» cinq à dix fois plus puissantes que la tempête qui a détruit le réseau électrique canadien, a déclaré Baker – rien de comparable avec ce que prédit notsu, un monstre des centaines ou des milliers de fois plus puissant…
Si la tempête spatiale de 2012 avait frappé la Terre, elle aurait eu «des effets extrêmement dangereux sur nos systèmes modernes de communication, d’alimentation et de navigation» et «nous pourrions encore en prendre connaissance aujourd’hui», déclare Baker dans un courriel. “Si un événement devait se produire et qu’il était encore 10 ou 100 fois plus puissant à certains égards que celui de 2012, je pense que les effets sur les systèmes technologiques modernes basés sur l’espace et au sol pourraient être assez dévastateurs.”
Selon un rapport publié en 2008 par des experts mandatés par l’Académie nationale des sciences, si une poussée semblable à celle de 1859 devait se produire aujourd’hui, les communications pourraient être paralysées et causer des dommages pouvant atteindre 2 000 milliards de dollars (en dollars de 2008) dès la première année. et conduire à une perturbation sociale durable. L’ouragan Katrina de 2005, la catastrophe naturelle la plus coûteuse de l’histoire des États-Unis, n’a causé que 166 milliards de dollars de dégâts en dollars courants.
Le rapport de l’Académie nationale explique comment les lignes électriques agissent comme des antennes pour l’énergie électrique libérée lors d’une tempête solaire. Les enroulements de cuivre dans les grands transformateurs coûteux – notes essentielles dans un réseau électrique – peuvent fondre. Et quand un transformateur est en marche, il peut y avoir un effet de cascade, passant d’un réseau électrique connecté à un autre. En se référant à une tempête solaire de 1921 qui a frappé la Terre et qui aurait généré des courants de sol dix fois plus puissants que l’événement de 1989 à Québec, le rapport explique comment des centaines de transformateurs en panne à travers les États-Unis pourraient laisser 130 millions de personnes sans électricité.
Les lumières s’éteindraient, mais ce ne serait que le début. Les téléphones portables doivent être chargés. Les tours de cellules nécessitent de l’électricité. Les stations-service et les usines de traitement des eaux ne fonctionnent pas sans électricité. Une répétition de l’événement de Carrington de 1859 entraînerait «de profondes perturbations sociales et économiques», a averti le rapport. Considérez toutes les technologies, services et agences interdépendants qui seraient perturbés:
La distribution de l’eau serait affectée “dans quelques heures”, indique le rapport. «Les aliments et les médicaments périssables ont été perdus en 12 à 24 heures; perte de chauffage / climatisation, évacuation des eaux usées, service téléphonique, réapprovisionnement en carburant, etc. ». Le remplacement des transformateurs pourrait prendre des semaines, voire des mois, ont écrit les experts. Les usines de fabrication qui pourraient fabriquer tous les nouveaux transformateurs nécessaires pourraient ne plus être alimentées. Il faudra peut-être quatre à dix ans pour récupérer .
«Il semble vraiment qu’un autre événement de 1859 pourrait être assez dévastateur aujourd’hui», déclare Justin Kasper, scientifique de l’Université du Michigan, qui étudie le soleil et les impacts de la météorologie spatiale sur la société. «Sans électricité, sans communications, il y a un effet de cascade qui pourrait mener à une catastrophe majeure. Imaginez pas de nourriture, d’électricité ou de communications dans la moitié du pays pendant des mois. ”
Une autre préoccupation des experts est la capacité du soleil à lancer un puissant coup électromagnétique en une à deux frappes, frappant une planète lorsqu’elle est en panne. En fait, à de rares occasions, l’activité s’accélère et plusieurs taches solaires se déclenchent rapidement. À l’automne 2003, le soleil a déclenché au moins neuf grandes éruption en l’ espace de deux semaines.
Preuve d’un «Super flash»
L’équipe de Notsu n’est pas la première à envisager la possibilité d’un super flash. Mais leur nouvelle étude est la plus complète jamais réalisée.
Ils ont passé au crible les informations du télescope spatial Kepler, un chasseur de planètes de la NASA, identifiant des étoiles flamboyantes dans le passé. Ils ont ensuite utilisé les données du vaisseau spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne et de l’observatoire Apache Point au Nouveau-Mexique pour examiner de plus près 43 des étoiles flamboyantes ressemblant à notre soleil. Sans surprise, ils ont découvert que les jeunes étoiles chaudes – comme les gens – sont plus sujettes aux explosions. La surprise: des étoiles plus âgées, d’un âge et d’autres caractéristiques similaires à celles de notre soleil vieux de 4,6 milliards d’années, continuent “d’exploser” de façon spectaculaire, bien que moins fréquemment.
«Les jeunes étoiles ont des super éruptions une fois par semaine environ», dit Notsu. “Pour le soleil, c’est en moyenne tous les quelques milliers d’années.”
L’équipe évoque également des événements survenus sur Terre, à partir des années 774 et 993, au cours desquelles des signatures de tempêtes solaires, sous forme de carbone 14 radioactif, se sont incrustées dans des anneaux de croissance, selon d’ autres études. On ne sait pas exactement à quel point ces explosions étaient puissantes, mais elles étaient certainement plus puissantes que l’événement de 1859, explique Notsu dans un courrier électronique.
«Si un super flash s’est produite il y a 1 000 ans, ce n’était probablement pas un gros problème», dit-il. «Les gens ont peut-être vu une grande aurore. Maintenant, c’est un problème beaucoup plus important à cause de notre électronique. “
Kasper, chercheur à l’Université du Michigan, n’a pas participé aux recherches de Notsu, mais il considère que le scénario de super éjection est plausible. Kasper souligne cependant que les satellites n’ont pu observer les tempêtes solaires que pendant une courte période, en particulier par rapport au vaste âge de la galaxie. “Il est très difficile d’estimer la probabilité du pire des cas quand on n’a que 50 ans d’observations depuis l’espace.” Et il ajoute: “Le principal problème de cette traduction est que nous ne savons pas si un super-flash produira également une éjection de masse super coronale. “
Le soleil génère parfois des éruptions puissantes (le rayonnement qui arrive en 8 minutes) qui ne sont pas accompagnées d’un CME. On ne sait que très peu de choses sur les relations possibles entre le superflash d’autres étoiles et les CME. En fait, ce n’est que le mois dernier que la première étude sur une CME observée en détail sur une autre étoile a été publiée.
Une éjection de masse coronale d’une étoile autre que le soleil, apparue en même temps qu’une éruption de rayons X, a récemment été observée pour la première fois par l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Il est représenté dans ce rendu d’artiste. Les observations ont été détaillées le 27 mai 2019 dans la revue Nature Astronomy. Crédit: NASA / CXC / INAF / Argiroffi, C. et al./S. Wiessinger
Il convient de noter qu’un seul super flash solaire, sans aucune CME, causerait encore de graves problèmes à la planète.
«Le super flash lui-même serait probablement au moins temporairement éblouissante pour beaucoup de nos engins spatiaux», a déclaré Kasper. “Ce serait moche si vous étiez un astronaute exposé.” En 1972, entre les missions Apollo 16 et 17, il y avait un grand flash qui aurait sûrement rendu malade tous les astronautes dans l’espace, à cause de l’exposition au rayonnement, et ont été mortels, dit Kasper. Il semble raisonnable, dit-il, qu’une éruption solaire mille fois plus puissante que celle que nous avons enregistrée produirait encore plus de rayonnement.
L’énergie supplémentaire provenant d’une éruption solaire provoque également l’enflure des couches de l’atmosphère. Les satellites en orbite terrestre basse (LEO), tels que la Station spatiale internationale et de nombreux satellites de télécommunication, sont dans l’air très mince, mais il y a des molécules atmosphériques là-haut, provoquant une traînée (La Station spatiale envoie périodiquement des boosters pour le ramener en position). Pendant un flash, les couches les plus denses de l’atmosphère se déplacent plus haut, accentuant ainsi la légère traînée .
“Notre atmosphère la plus haute se gonflerait sous l’effet de tous les rayons X et rayons UV, et la traînée sur un engin spatial sauterait pendant quelques jours”, explique-t-il. “Vous perdriez probablement beaucoup d’engins spatiaux en orbite terrestre basse.”
Sommes-nous prêts?
Ces dernières années, notre soleil a été plutôt calme. Son cycle d’activité devrait durer environ 11 ans plus tard cette année ou au début de 2020. Les prévisionnistes affirment que l’activité devrait augmenter à partir de 2020, pour atteindre son prochain sommet entre 2023 et 2026.
La bonne nouvelle: les scientifiques prévoient que le prochain cycle, le cycle solaire 25, sera modéré, comme ce fut le cas pour celui-ci. De plus, une nouvelle recherche , dirigée par Irina Kitiashvili au centre de recherche de la NASA à Ames, indique que le nombre de taches solaires – une mesure de l’activité solaire – pourrait être de 30 à 50% inférieur à celui observé lors du dernier pic.
La mauvaise nouvelle: les taches solaires sont imprévisibles et peuvent apparaître même pendant les creux du cycle, et la prochaine grande poussée, super ou autre, peut survenir à tout moment. «La question à un milliard de dollars est la suivante: quelles sont les chances que cel se produise?», A déclaré Kasper, qui a témoigné sur la menace plus tôt cette année devant le Comité du Sénat sur la sécurité intérieure et les affaires gouvernementales.
Kasper a déclaré au Congrès que, pour nous préparer au prochain épisode de météorologie spatiale, nous devons d’abord améliorer la surveillance. “Nous avons besoin d’engins spatiaux plus proches du soleil pour avertir plus tôt des événements terrestres et de leurs propriétés, de meilleurs modèles de ces éruptions et des prévisions régionales des perturbations géomagnétiques”, a-t-il déclaré. “Plus important encore, nous avons besoin d’un leadership ayant le mandat de coordonner et de diriger les composantes de recherche et d’exploitation de la météorologie spatiale réparties entre plusieurs agences.”
Un super flash justifierait les survivalistes apocalyptiques.
Kasper me dit maintenant: «Les politiciens à Washington sont bien conscients de cette menace, mais ils ont besoin d’au moins une estimation et non d’une estimation complète de la probabilité et de l’impact pour pouvoir déterminer le niveau d’investissement dans les mesures de sauvegarde.”
Pour l’instant, cependant, le réseau électrique américain est un canard assis. Les câbles plus longs, s’ils ne peuvent pas être déconnectés à l’approche d’une tempête, créent davantage de risques de dommages, comme en témoignaient les câbles télégraphiques de 1859. «Le seul moyen de réduire la vulnérabilité aux tempêtes géomagnétiques est de réorganiser considérablement le réseau électrique, ” Déclare Dube, chercheur au Rochester Institute of Technology. «À présent, il s’agit d’un vaste réseau de câbles qui couvre efficacement les continents.»
Dans le cas contraire, un super flash justifierait les survivalistes apocalyptiques – du moins ceux qui sont passés à l’énergie solaire.
«Une famille utilisant des panneaux solaires et des batteries pour son stockage et une voiture électrique pour se déplacer aurait probablement des problèmes d’approvisionnement en eau, de gaz naturel ou d’Internet», a déclaré Dube. “Mais leur liberté de voyager et d’utiliser des lampes électriques pour travailler après la tombée de la nuit offrirait de bien meilleures chances de survie.”
Source: https://onezero.medium.com/how-a-rare-solar-superflare-could-cripple-humanity-4623b66ae6a7
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et oui…
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Bonjour,
Que ceux qui en appellent à la venue du flash solaire, lise sans tarder cet article, avant qu’un jour ils ne puissent pendant longtemps ne plus utiliser, ni leur ordinateur, ni leur téléphone portable, ni quoique se soit d’autres, ayant besoin d’électricité pour fonctionner.
Bien à vous toutes et tous.
Certains appellent à la venue du flash solaire, au moins dix ans pour tout réparer.