Les grandes éruptions solaires et leur impact

Ô Soleil, toi sans qui les choses ne seraient pas ce qu’elles sont... 05/05/2014
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2014-2:10865

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Les grandes éruptions solaires et leur impact

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54 REE N°2/2014 LES GRANDS DOSSIERS Introduction Dès que l’être humain a commencé à réfléchir et à se séparer de son environnement immédiat, il s’est tourné vers le Soleil dont l’influence sur sa vie quotidienne était manifeste. Il ne compre- nait pas bien sa nature et a cru se concilier ses faveurs en le divinisant. L’une des plus anciennes civilisations con- nues, celle de Sumer quelque 4 000 ans avant JC adorait déjà le Soleil sous le nom du dieu Utu. Dans la plus ancienne épopée connue, Gilgamesch ne doit son salut qu’à l’intervention du dieu Utu. Toujours en Mésopotamie, les civi- lisations d’Assur adoraient le dieu du Soleil sous le nom de Shamash. Le roi Hammurabi, connu pour le code qui porte son nom, est représenté en adoration devant ce dieu. Vers 3000 avant JC, les égyptiens adorèrent le dieu du Soleil sous le nom de Râ, symbole de la renaissance après la mort et donc de l’éternité. Selon sa position dans le ciel, il portait aussi les noms de Khepriou d’Atoum. Les pharaons et les hauts dignitaires étaient associés à ce cycle et par consé- quent immortels. Plus tard, le culte de la divinité Amon-Rê fut développé à Héliopolis et à Memphis. Vers 1400 avant JC, le pharaon Amenophis IV prit le nom d’Akenaton, et institua le culte obligatoire du dieu solaire Aton. Un peu plus tard, à Athènes, Platon écrivait que « le démiurge de tout ce qui existe est le grand géomètre et rythmeur du cosmos : le Soleil ». Dans l’empire romain, l’em- pereur Aurélien institua parmi les nombreux cultes celui du Soleil sous le nom de « Sol Invictus ». Une grand fête avait lieu au solstice d’hiver du calendrier Julien et portait le nom de « Dies Natalis Solis ». Ce nom fut christianisé pour devenir chez nous « Noël ». Cette religion fut mal perçue, car ses détracteurs l’associèrent à l’empereur Hélagabal, de sinistre mémoire. Néanmoins un peu plus tard, l’empereur Constan- tin fera frapper une nouvelle monnaie qui portait la devise « Sol Invicto Comiti ». Il est intéressant de remarquer que cette dénomination fut reprise dans de nombreux royaumes en Europe, exportée en Amérique du Sud par les premiers colons et reprise en Amérique du Nord pour devenir le sym- bole du dollar, le signe $. Mais ce culte solaire ne fut pas réservé au monde occi- dental. Dans l’Inde, vers 1000 avant JC, on révérait Varoun, issu du Soleil ainsi que Mitra ou Agni. Au Japon, l’histoire d’Amaterasoukami, déesse du Soleil fait partie des grands mythes. En Amérique précolom- bienne, les cultes solaires étaient nombreux, on ne citera que les Aztèques qui adoraient Huitzilopochtli, les Mayas qui honoraient Pipil, et les Incas qui adoraient le Soleil sous le nom de Manco Capac. Terminons ce court résumé en rappelant que nos ancêtres les Gaulois révéraient Belenos, dieu solaire. De nombreuses inscriptions montrent que ce culte revêtait une certaine importance. On voit par là que depuis que l’histoire existe, le Soleil a été reconnu pour influencer notre existence, même si sa structure propre était totalement inconnue. Mais que dire dans tout cela des taches solaires ? On pourrait croire que, compte tenu de sa proximité avec la Terre, nous connaissons tout sur le Soleil. Il n’en est rien et chaque observation ou chaque mission spatiale nous livre de nouvelles connaissances, et pose de nouvelles questions. En 1609, Galilée en utilisant la lunette astronomique qu’il vient de développer, remarque la présence de taches sur le Soleil. Ceci contredit la doctrine de l’époque qui considérait le Soleil comme un astre immaculé. A la même époque, Johann Frabricius explique que le mouvement de ces taches s’explique par un mouvement de rotation du Soleil sur lui-même. Mais la cause des taches reste inconnue. Les observations de Galilée, Fabricius et Scheiner contre- disent les dogmes de la physique aristotélicienne, populaire à l’époque, qui est basée sur le mouvement circulaire par- fait et l’immuabilité des astres. D’abord simples curiosités astronomiques, les taches solaires se retrouvent rapidement au cœur d’une polémique sur la structure de l’Univers. Les nouvelles théories défient la doctrine géocentrique, selon laquelle l’Univers tourne autour de la Terre, au profit de la cosmologie héliocentrique selon laquelle les planètes tournent autour du Soleil, théorie qui avait été introduite par les Grecs de l’Antiquité et que Copernic avait ranimée au milieu du XVIe siècle. Les spéculations allèrent bon train pen- dant près de trois siècles. Ce n’est qu’en 1843 que l’astro- nome Samuel Heinrich Schwabe remarqua que le nombre de taches solaires variait de façon cyclique sur environ dix ans. L’astronome suisse Rudolf Wolf parvînt alors à reconsti- Ô Soleil, toi sans qui les choses ne seraient pas ce qu’elles sont... André Deschamps Ingénieur de recherche hors classe honoraire à l’Observatoire de Paris REE N°2/2014 55 LES GRANDS DOSSIERSIntroduction tuer l’historique des taches solaires depuis 1745 et démontra la périodicité de 11 ans. Au début du XXe siècle, grâce aux développements de la spectroscopie, George Ellery Hale établira la nature magné- tique intense de ces taches. Enfin, en 1859, Richard Carrington observa pour la première fois une éruption solaire. Le champ magnétique est la cause de ces taches, au cœur desquelles il est de 1 000 à 10 000 fois plus intense que le champ magnétique terrestre. Aujourd’hui, l’étude des taches solaires continue de façon très active grâce à des ins- truments spatiaux qui ont la particularité de s’affranchir de l’atmosphère terrestre et donc d’avoir accès à tout le spectre. Malgré le lan- cement d’une série de satellites d’observa- tion du Soleil au cours des vingt dernières années, plusieurs questions demeurent sans réponse. Entre autres, nous ignorons toujours l’origine et la structure de la démar- cation ombre/pénombre des taches. De la même façon, la profondeur des taches et la manière dont l’énergie est transportée vers la surface du Soleil restent inconnues. Plusieurs modèles phy- siques du cycle magnétique solaire à l’origine des taches ont été proposés, mais aucun ne fait consensus. Les articles qui suivent expliquent en détail les causes et conséquences de ces éruptions solaires. Dans son article « La couronne et l’activité solaires : un peu de physique », Karl-Ludwig Klein nous explique ce que sont ces phé- nomène de jets de matière et de champs magnétiques au niveau du Soleil. Dans un second article, « L’environnement spatial de la terre », il détaille tout ce que le Soleil nous envoie et explique comment le champ ma- gnétique de la terre nous en protège. Dans l’article « Les centres de météo- rologie spatiale », l’auteur de cette brève introduction présente les acteurs d’une météorologie particulière : la météorologie spatiale. Dans un second article, il détaille les causes et les effets d’un événement dû à une éruption solaire exceptionnelle et qui causa une panne d’électricité totale dans le Québec en 1989. La couronne et l’activité solaires : un peu de physique Par Karl-Ludwig Klein.....................................................................................................................................................................p. 56 L’environnement spatial de la Terre - Météorologie de l’espace Par Karl-Ludwig Klein.....................................................................................................................................................................p. 59 Les centres de météorologie spatiale Par André Deschamps.....................................................................................................................................................................p. 66 La grande panne d’Hydro-Québec Par André Deschamps...................................................................................................................................................................... p. 71 LES ARTICLES André Deschamps est ingénieur de recherche hors classe honoraire à l’Observatoire de Paris. Il est pré- sident de la commission « Radioas- tronomie » de l’URSI-France. Il a travaillé sur des grandes missions scientifiques spatiales (ROSETTA, Herschel, etc.) pour lesquelles il a reçu un award de la NASA et un autre de l’ESA. Il a été représentant de la radioastronomie française auprès de l’ANFR (Agence natio- nale des fréquences) et de l’ITU (International Telecommunication Union, Genève).