Résumé :
Les changements apparemment paisibles de l'activité à la surface du soleil pourraient être bien plus complexes qu'on ne le pensait auparavant. En analysant des décennies de données sur les oscillations solaires, les scientifiques ont découvert que les creux les plus bas entre les différents cycles d’activité solaire ne sont pas exactement les mêmes. Lors du dernier minimum solaire profond, des changements mesurables se sont produits dans la structure interne du soleil. Cela signifie que le cycle d'activité de 11 ans du Soleil affecte non seulement la surface, mais laisse également sa marque plus profondément à l'intérieur.
Le soleil traverse un cycle complet d'activité environ tous les 11 ans. Pendant la période d'activité maximale, les taches solaires, les éruptions cutanées et les éjections de masse coronale ont augmenté de manière significative, puis l'activité s'est progressivement affaiblie et est entrée dans la période solaire minimale. À mesure que le champ magnétique change périodiquement, les pôles magnétiques du soleil s'inversent également. Cependant, les observations passées se sont principalement concentrées sur la surface du soleil, de sorte que les scientifiques ont été incapables de déterminer si les points les plus bas des différents cycles ont des effets différents sur l'intérieur du soleil.
L'équipe de recherche a utilisé des données d'observation à long terme du réseau d'oscillation solaire de Birmingham (BiSON) pour comparer les périodes minimales entre des cycles d'activité solaire consécutifs. BiSON se compose de six appareils d'hélioobservation situés à différents endroits du monde, capables d'enregistrer en continu les oscillations acoustiques générées à l'intérieur du soleil et propagées à la surface.
Cette approche est similaire à la sismologie. Les sismologues peuvent déduire la structure de l'intérieur de la Terre à partir des changements dans les ondes sismiques lorsqu'elles la traversent, et le soleil produit également de grandes quantités d'ondes sonores. Lorsque la température, la densité, la pression et le mouvement de la matière à l’intérieur du soleil changent, la fréquence et les caractéristiques de propagation de ces oscillations changent également. Ainsi, en suivant les oscillations solaires au fil du temps, les scientifiques peuvent indirectement « écouter » ce qui se passe à l’intérieur du soleil.
La recherche montre que le dernier minimum solaire, c'est-à-dire la période minimale entre le 24e et le 25e cycle d'activité, est significativement différent des points les plus bas des cycles précédents. Des changements quantifiables se sont produits dans la structure et les caractéristiques d'oscillation de la couche externe du soleil, et ce changement ne constitue pas une simple différence dans l'intensité de l'activité de surface, mais s'étend à l'intérieur du soleil.
Les scientifiques sont particulièrement préoccupés par les changements d'oscillation à différentes profondeurs à l'intérieur du soleil. Les résultats de la recherche montrent que le cycle d'activité solaire ne se manifeste pas seulement par l'augmentation et la diminution périodiques du nombre de taches solaires, mais qu'il modifie également l'état physique de la couche externe et intérieure du soleil. En d’autres termes, les « périodes de calme » du Soleil ne sont pas toutes identiques et chaque cycle d’activité peut affecter l’intérieur du Soleil de manières légèrement différentes.
L'importance de cette découverte est qu'elle pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre comment le champ magnétique solaire est généré et évolue. La source du cycle d'activité de 11 ans du soleil est étroitement liée au mécanisme générateur de magnéto à l'intérieur du soleil, et les changements dans le champ magnétique finiront par se manifester par des taches solaires, des éruptions cutanées, des éjections de masse coronale et d'autres phénomènes.
Les scientifiques savaient déjà qu'il existe des rotations et des flux de plasma complexes à l'intérieur du soleil. Parmi eux, la vitesse de rotation du Soleil est différente selon les latitudes et il existe d’importantes couches de cisaillement dans les régions profondes. On pense que ces régions sont étroitement liées à la génération et au stockage du champ magnétique solaire. Les dernières recherches montrent que les changements internes laissés par le cycle d’activité solaire peuvent être détectés grâce aux oscillations solaires, offrant ainsi une nouvelle fenêtre d’observation pour étudier ces processus profonds.
Les chercheurs ont déclaré que même si l'activité à la surface du soleil peut refléter intuitivement le cycle solaire, elle ne peut pas décrire complètement tout ce qui se passe à l'intérieur du soleil. Ce n'est qu'en combinant les observations de la surface solaire avec les données héliosismologiques qu'une compréhension plus complète du cycle solaire pourra être obtenue.
Les résultats peuvent également aider à expliquer pourquoi l'intensité des différents cycles solaires varie. L’activité solaire n’est pas un processus qui se répète mécaniquement tous les 11 ans. La durée du cycle, l’intensité de l’activité et la structure du champ magnétique solaire peuvent toutes changer. L'étude de la façon dont l'intérieur du Soleil change entre ces cycles peut aider à déterminer à quoi pourrait ressembler l'activité solaire future.
Pour la Terre, ce type de recherche n'a pas seulement une signification scientifique fondamentale. De fortes éruptions et éjections de masse coronale produites lorsque l'activité solaire augmente peuvent perturber le champ magnétique terrestre, déclencher des tempêtes géomagnétiques et affecter les infrastructures telles que les satellites, les communications radio, les systèmes de navigation et les réseaux électriques. Par conséquent, une meilleure compréhension du mécanisme de formation du champ magnétique solaire contribuera également à améliorer les capacités de prévision météorologique spatiale à l’avenir.
Les scientifiques ne sont toujours pas en mesure de prédire l'intensité spécifique du prochain cycle d'activité du soleil sur la base de ces seules recherches, mais les résultats prouvent que le cycle de 11 ans du soleil peut en effet laisser des changements mesurables à l'intérieur. À mesure que des séries chronologiques plus longues de données sur les oscillations solaires continuent de s'accumuler, les chercheurs devraient déterminer si ces changements internes sont des caractéristiques universelles du cycle solaire ou s'ils sont liés à certains cycles d'activité particuliers.
Commentaires