Notre Soleil est toujours trop brillant pour être vu à l’œil nu, mais il est loin d’être immuable. Il connaît des cycles d'activité magnétique calme et turbulent. Les zones de forte activité se manifestent sous la forme de taches visibles, les taches solaires, à la surface du Soleil.
Le cycle solaire 23 apparaît, avec ces particularités, comme étant le cycle solaire le plus long de ce denier siècle. d’une durée moyenne de 13 ans (1996-2009), a débuté en Octobre 1996 et a atteint son maximum principal au milieu de l’année 2000. Après une légère baisse vers 2000 -2001, une reprise notable de l’activité a eu lieu depuis la deuxième moitié de l’année 2001.
Un an et demi plus tard, l’activité de notre étoile se maintient sans affaiblissement. En Effet, les mois de juillet et aout 2002 ont vu l’apparition de plusieurs zones actives Spectaculaires accompagnées de taches solaires de grande dimension et de leur pourcentage d’éruptions. Malgré une légère baisse des moyennes, l’activité est restée soutenue en Septembre-octobre et au début de l’année 2003,le cycle 23 se caractérise par une année remarquable, tant par ses phénomènes majestueux (fortes éruptions solaires entre Octobre et Novembre 2003) que par l’intensité de son activité solaire qui se démarque des autres années du cycle par son nombre très réduit de jours calmes. L'année 2008 a cependant mérité la désignation d'« année la plus blanche » de l'ère spatiale pour le Soleil. Notre Soleil a connu moins de taches en 2008 que depuis le lancement de Spoutnik en 1957. En mars 2009, le Soleil poursuivait sa tendance calme.
Une analyse de certains événements solaires intenses du cycle solaire 23, des événements météorologiques extrêmes des ∼ 50 dernières années sont présentés. Les événements solaire-terrestre d'octobre à novembre 2003 du cycle solaire 23, représentent les cas les mieux observés d’activité météorologique spatiale extrême observés à ce jour et ont donné lieu à des recherches couvrant de multiples aspects des éruptions solaires et de leur effets météorologiques spatiaux.
Les violentes éruptions solaires d’octobre à novembre 2003 sont l’une des éruptions d’activité solaire intense les mieux observées à ce jour. Ces événements, appelés tempêtes d’Halloween, sont des événements extrêmes en termes à la fois de leurs propriétés de source au Soleil et de leurs conséquences sur la magnétosphère terrestre. Les perturbations associées à deux des éruptions d’octobre à novembre 2003 sont arrivées sur Terre en moins d’une journée. Historiquement, seuls 13 de ces événements de « transit rapide », y compris l’événement de Carrington du 1er septembre 1859, ont été observés. Il est remarquable que les deux événements de transit rapide d’octobre 2003 se soient produits pendant des jours consécutifs, avec un retard de plus de 30 ans par rapport au précédent événement de ce type, le 4 août 1972
Le 4 novembre 2003
Elle a été la plus puissante éruption de rayons X jamais enregistrée et a été suivie d'une CME extrêmement rapide, se déplaçant vers l'extérieur à une vitesse de 2657 km/s. La masse de cette CME était d'environ 1,5× 10 puissances (13) kg, donnant une énergie cinétique de 5,3 ×10 puissance (25) Joule. L'éruption solaire associée était de classe X 28, provenant de la région active AR486. L'éruption se trouvait sur le limbe à 89° à l'ouest de la longitude du méridien central. L'éruption a saturé le détecteur de rayons X GOES, et une analyse ultérieure a donné un pic de flux de 2,8×10 puissance(-3) Watt/ mètre carré.
Le 28 octobre 2003
Le 28 octobre à 11h 00nTU, une puissante éruption de
classe X17 s'est produite de la région 486. L'éruption s'est produite près du disque central et a été rapidement suivie d'une éjection de masse coronale très rapide (CME) à halo complet très rapide (près de 2459 km / s)à 11h 30 mn et dirigée vers la Terre. Le transit CME Soleil-Terre n'a duré que 19 heures, arrivant sur Terre le 29 octobre à 06h 13 TU (le plus rapide jamais enregistré est de 17 heures en août 1972). La CME rapide a impacté le champ magnétique terrestre et a produit une tempête géomagnétique G5 (extrême). La tempête a duré vingt-sept heures (27h) et était la sixième tempête géomagnétique la plus intense jamais enregistrée (depuis 1932). La valeur Dst était estimée à – 383nT.
Le 29 octobre 2003
Moins de 24 heures après l'éruption X17, la région 486 (S15W02) a produit une autre éruption. Le 29 octobre à 20h 37 TU, une éruption solaire X10 a éclaté suivi d'une tempête de rayonnement forte et d'une autre puissante CME dirigée vers la Terre et très rapide dont la vitesse estimée était de
2029km/s et le temps de transit était, encore une fois, de 19 heures, arrivant sur Terre à 16 00 TU le 30 octobre. Une tempête géomagnétique G5 (extrême) a suivi et a duré vingt-quatre heures. ). La
valeur Dst était estimée à – 383nT.
Le 6 novembre 1997
Le 6 novembre 1997 à 11h 53, une autre puissante éruption se déclenche. Elle était de classe X9.3 et provenant de la région active AR8100. La CME associée avait une vitesse estimée à 1556 Km/s, déclenchée à 12h 10mn. Une tempête géomagnétique est observées le 07 novembre avec une valeur Dst chutant à -110nT.
La forte activité solaire d'octobre à novembre 2003 a entraîné un large spectre d’impacts sur la météorologie spatiale. Des auteurs affirment qu'environ 59 % des engins spatiaux déclarants et environ 18 % des groupes d’instruments
embarqués ont été affectés par ces tempêtes ; des perturbations électroniques, une dégradation dans les panneaux solaires par des protons, des changements dans la dynamique de l’orbite, des niveaux élevés de rayonnement accumulé et un échauffement des protons ont été observés. La plupart des vaisseaux spatiaux en orbite autour de la Terre ont été mis en mode sans échec pour se protéger du rayonnement des particules. Des impacts sociétaux majeurs se sont
également produits : environ 50 000 personnes dans le sud de la Suède (Malmöe) ont connu une
panne de courant lorsque l’huile d’un transformateur a chauffé de 10 degrés ; des courants de pointe ont été observés dans des pipelines suédois ; et plusieurs cas de dégradation et de panne des
systèmes GPS ont été constatés.
L’événement de particules énergétiques solaires du 28 octobre a entraîné une diminution significative de la couche d’ozone entre 40 et 90 km du sol. Le contenu électronique total de l’ionosphère sur le continent américain a été multiplié par dix entre le 30 et le 31 octobre. Des augmentations extraordinaires de la densité dans la magnétosphère et dans l’ionosphère, coïncidant avec des intervalles de champ magnétique interplanétaire vers le sud et de vent solaire à grande vitesse, ont été observées.
Des auteurs décrivent que les ICME majeurs peuvent avoir un impact sur la ceinture de radiation interne de la Terre. Le 29 octobre 2003, SAMPEX a
observé que la ceinture habituelle de protons > 20 MeV autour de L = 2 avait presque complètement disparu, pour être remplacée au cours des mois suivants par une ceinture d’électrons >10 MeV qui diffusaient depuis des altitudes plus élevées. De telles perturbations de la ceinture interne sont
rares ; le seul événement comparable est la première perturbation reconnue de ce type, observée par le CRRESS en mars 1991.
A partir d’une analyse des mesures de dérivées ionique, des chercheurs ont conclu que la chute de potentiel électrique de la calotte polaire était saturée pendant la super tempête du 29 au 31 octobre, avec une limite de saturation à environ 260 kV. L’ionosphère a été fortement perturbée
lors des tempêtes. Une couche F2 très élevée a été observée par une ionosonde au Kazakhstan, où hmF 2 (la hauteur de la densité électronique maximale de la couche F ) a été élevée jusqu’à 700 km,
accompagnée d’une diminution de 60 % de foF2 (la densité électronique critique fréquence de la densité électronique maximale de la couche F).
Les niveaux élevés de rayonnements dus aux éruptions intenses de protons énergétiques, constituent un risque matériels et pour la santé
des astronautes. Depuis l’ événement de Carrington (1859), l’humanité prend des mesures pour minimiser l’ampleur des dégâts induits par les événements solaires intenses. Il ressort que le cycle 23 a été marqué par de violentes éruptions et d’éjections de masse coronales. Les effets provoqués par ces événements intenses sur Terre .
Les halo CMEs associées aux éruptions de classe X font partie des plus grands événements énergétiques de l’activité solaire en vue de la taille des éruptions, la vitesse des CMEs, les
grands événements de particules énergétiques et des orages géomagnétiques intenses.
Que se passerait-il si la tempête du 4 novembre frappait de plein fouet la Terre?
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