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C'est l'astrophysicienastrophysicien George Hale (1868-1938), pionnier de la physique solaire, qui a mis en évidence la nature magnétique des taches solaires en 1908, ainsi que le cycle magnétique des inversions de la polarité de la magnétosphère du Soleil en 1919. Il a fait ces découvertes en mesurant le champ magnétique à la surface de notre étoile au moyen de l'effet Zeeman.
Révélé en 1896 par le physicienphysicien néerlandais dont il porteporte le nom, cet effet consiste en la décomposition des raies d'un spectrespectre lorsqu'on place une source de lumièrelumière (ou d'ondes radio) dans un champ magnétique. Une raie spectraleraie spectrale simple se transforme alors en un groupe de trois raies équidistantes. Il suffit de mesurer l'élargissement des raies spectrales pour estimer l'intensité du champ, et d'analyser leur polarisation pour obtenir des informations sur l'orientation du champ magnétique.
Cette vidéo de la Nasa traite de l'inversion imminente du champ magnétique du Soleil. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n'est pas déjà le cas. En passant simplement la souris sur le rectangle, vous devriez voir l'expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « Français », puis cliquez sur « OK ». © ScienceAtNASA, YouTube
Le cycle de 11 années des taches solairestaches solaires était déjà connu à l'époque où Hale a relié leur nature au champ magnétique du Soleil. On sait maintenant qu'à chaque maximum de ce cycle, ou presque, le champ magnétique du Soleil s'inverse, ce qui constitue donc un cycle de 22 ans environ pour l'activité magnétique de notre étoile.
Cycle d'inversion magnétique du Soleil de 22 ans
Les chercheurs ont de bonnes raisons de penser que l'origine du champ magnétique solaire est la même que celle du champ magnétique de la Terre, c'est-à-dire une dynamodynamo autoexcitatrice comme celle que l'on reproduit en laboratoire avec l'expérience VKS. Par contre, on ne sait pas encore très bien ce qui est à l'origine de sa période. Sur Terre, les inversions se produisent de façon assez chaotique, car on a observé des périodes de quelques centaines de milliers d'années à plusieurs dizaines de millions d'années. Des effets de maréemarée en rapport avec la périodicité des orbitesorbites de Jupiter et SaturneSaturne ont été invoqués parmi d'autres hypothèses au sujet du Soleil.
La tache solaire AR1944 observée en janvier 2014 est particulièrement frappante sur cette image du Soleil. Elle est plus grande que la Terre. © Nasa
Une inversion de la polarité du champ magnétique du Soleil est un événement important, puisqu'il bouleverse la magnétosphère du Soleil sur des milliards de kilomètres. Néanmoins, cet événement qui se produit tous les 11 ans environ n'a clairement rien d'alarmant, car nous l'avons déjà vécu à répétition. Avec leurs collègues astrophysiciens sur Terre, les chercheurs de la NasaNasa surveillent le champ magnétique du Soleil depuis un certain temps, et ils ont annoncé voici quelques mois que l'inversion était en cours. Il ne reste plus qu'à attendre un communiqué officiel annonçant que l'événement s'est bel et bien produit.
Pour patienter, on peut observer depuis le début du mois de janvier 2014 à la surface du Soleil la plus grosse tache solaire depuis neuf ans. Sa taille est supérieure à celle de la Terre.
