Chapman-Silverman : Il s’agit de la tempête géomagnétique la plus intense jamais enregistrée, qui a amené des aurores au sud des îles Canaries en 1872 | Science

« Dimanche à l’aube, ce magnifique phénomène céleste est apparu, et les masses ont fait mille commentaires sur son rayonnement. Bien que les aurores boréales aient été étudiées de manière approfondie, aucun des astronomes n’a été en mesure de préciser les causes de leur apparition ; Cependant, cette fois, ceux qui ont dit qu’il prédestinait la mort de la dynastie de D. Amadeo et les grandes fêtes de la poudre au printemps prochain ne manquent pas”, indique un communiqué de L’Écho de Bruch le 11 février 1872. Le texte du journal carliste faisait référence à une série d’aubes vues le dimanche précédent, le 4. L’éditeur profita de l’impact que cela eut sur le peuple pour attaquer Amédée Ier, le roi installé par les libéraux. Aujourd’hui, 151 ans plus tard, la revue de centaines de documents historiques comme celui de ce journal a permis d’évaluer l’intensité du phénomène qui a provoqué un tel spectacle visuel. Les auteurs de la revue l’ont appelé l’événement Chapman-Silverman et ce fut, disent-ils, le plus intense jamais enregistré.

Entre 9h00 et 10h00, temps universel (TU), le 3 février 1872, une éjection de masse coronale s’est produite à partir d’un ensemble de taches solaires. Le lendemain, à 14h27 TU, une tempête solaire a ébranlé le champ magnétique terrestre. L’intrusion a été telle qu’elle a laissé le service télégraphique de presque toute la planète hors service ou avec de graves problèmes de fonctionnement. Le physicien Raoul-Pierre Pictet, reconnu pour ses travaux sur la liquéfaction des gaz, se trouve au Caire (Egypte) en février 1872 et écrit : « Retour du [oficina] de télégraphes où j’ai recueilli les informations suivantes sur les phénomènes électriques survenus hier après-midi… il était difficile de communiquer avec Khartoum… Les appareils bavardaient tout seuls… Les courants de terre empêchaient le service et les employés étaient totalement désorientés. .. » Pendant ce temps, dans le Chronique scientifique populaire De l’ingénieur espagnol Emilio Huelin on peut lire : « Les perturbations survenues dans les lignes télégraphiques étaient généralement perçues à la même heure locale en Italie, en France, en Allemagne et en Amérique. »

Le récit égyptien de Pictec est l’un des documents compilés par un groupe de chercheurs dirigé par Hisashi Hayakawa, scientifique à l’Université de Nagoya (Japon), et le chercheur chevronné Sam Silverman, décédé avant la publication des résultats de ses travaux. Le texte Pictec continue l’histoire : « Hier après-midi, le bureau du Caire a reçu une dépêche demandant ce qu’était la grande lueur rouge qu’on voyait à l’horizon et soupçonnant un grand incendie. La ligne télégraphique ne continue pas plus au sud, au-delà de Khartoum, mais il est probable que cette aurore a également été vue jusqu’à Gondokoro, à 5° de latitude nord… ” Que dans presque tous les récits une aurore soit décrite dans des tons rougeâtres, c’est pas bizarre. La couleur des aurores dépend des éléments (oxygène, hydrogène, azote…) de l’atmosphère avec lesquels les particules solaires interagissent. Ce décalage vers le rouge permet de confirmer que les aurores ont été observées très près de l’équateur.

Hayakawa et d’autres scientifiques ont du mal à croire qu’une aurore boréale se soit produite à Gondokoro, au sud du Soudan, à près de cinq degrés de l’équateur. Rien de tel n’a jamais été enregistré. La Terre, avec son noyau de fer et sa rotation, est un gigantesque aimant qui génère son propre champ magnétique. La magnétosphère protège la planète et toute la vie à l’intérieur du rayonnement du vent solaire, mais le bouclier est d’autant plus grand qu’on se rapproche de l’équateur. Par conséquent, dans des conditions normales, les aurores se produisent uniquement aux pôles ou aux latitudes les plus élevées du globe. Mais si une tempête solaire arrive avec une intensité suffisante, elle peut se produire aux latitudes moyennes, en Europe centrale, en Amérique du Nord ou en Asie centrale. Mais pour qu’ils puissent aller au-delà du Sahara, ils doivent être particulièrement intenses.

«Ils ont également été vus en Espagne, même à Cadix, aux Açores et aux îles Canaries», explique Hayakawa, premier auteur de cette recherche qui quantifie pour la première fois ce qui s’est passé le 4 février 1872, publiée dans Le journal d’astrophysique. Dans les Annales de Puerto de la Cruz (Tenerife), compilé par José Agustín Álvarez Rixo, de l’Université de Las Palmas de Gran Canaria, on peut lire une brève ligne : « 4 février. La première nuit, une aurore boréale a été perçue vers le nord, nord-ouest ». L’édition du lendemain, le journal fédéral républicain publié à Barcelone, L’indépendance, a déclaré : « Hier, vers cinq heures et demie, est apparue une magnifique aurore boréale qui a attiré l’attention du public et particulièrement de ceux qui sont intelligents dans ces phénomènes. Au début, il formait un arc qui s’étendait (sic) du nord-ouest au nord-est, s’étendant (sic) parfois vers le zénith…” Si tel était le cas, ces aurores n’étaient pas vues à l’horizon (comme cela s’est produit lors de l’événement de Carrington en 1859). l’un des plus grands de l’histoire) mais sur la tête des Espagnols.

“Au début, il formait un arc qui s’étendait (sic) du nord-ouest au nord-est, s’étendant (sic) parfois vers le zénith”

Une partie de l’actualité donnée par le journal fédéral républicain publié à Barcelone, ‘Indépendance’

Professeur d’enseignement secondaire à l’école Henrique Médina d’Esposende (Portugal) José Ribeiro, co-auteur de la recherche, a compilé la plupart des documents portugais et espagnols utilisés par Hayakawa et Silverman. Même si la majorité se limite à collecter le phénomène ou à l’utiliser pour attaquer, comme le souligne le journaliste de L’Écho de Bruch, Ribeiro souligne que « selon des articles de journaux, certains craignaient la fin du monde ou la guerre ». Cela aurait pu contribuer, ajoute-t-il, “au fait qu’en octobre 1870 une autre grande aurore boréale se soit produite, ce qui a coïncidé avec la guerre franco-prussienne et l’instabilité politique que connaissait l’Espagne à cette époque”. Peu de temps après, le roi Amédée abdiqua, la Première République espagnole arriva et les guerres carlistes reprirent.

Hayakawa et une vingtaine d’experts de ces événements se sont appuyés sur ces chroniques pour dresser une carte de la distance parcourue par les aurores de l’événement Chapman-Silverman. La logique derrière cela est que plus l’observation était proche de l’équateur, plus l’intensité devait être grande. S’il y avait eu des aurores boréales à Tobago (Caraïbes), au Soudan et dans le sud de l’Inde et des aurores australes jusqu’à Madagascar ou l’Australie, la tempête géomagnétique aurait dû être l’une des plus intenses. Mais la preuve définitive doit être apportée par les observatoires qui surveillent le soleil et les champs magnétiques répartis sur la planète. À l’époque, il n’y en avait pas autant qu’aujourd’hui, ce qui compliquait les recherches. Mais en 1872, il y en avait un à Colaba, en face de Bombay (Inde), créé des décennies plus tôt par les Britanniques. Son magnétogramme issu de cet impact montre une valeur Dst (temps de perturbation de la tempête) de -834 nanoteslas (nT). Cette valeur est presque le double de celle enregistrée par la tempête de février 1989, la plus intense de l’ère électronique. Jusqu’à présent, les deux plus grands événements jamais enregistrés étaient l’événement de Carrington, en 1859, et celui de la gare centrale de New York, en 1921, du nom de l’impact qu’il a eu sur la ville de New York. L’événement Chapman-Silverman avait une valeur Dst encore plus faible. “Cet événement était au moins comparable, voire plus extrême, que la tempête Carrington de 1859”, affirme Hayakawa.

Víctor Manuel Sánchez est professeur de physique de la Terre à l’Université d’Exremadura et a étudié des dizaines de tempêtes géomagnétiques historiques. Concernant l’indice Dst, il explique qu’il mesure la perturbation de la magnétosphère : « Lorsqu’une intrusion solaire se produit, il y a une dépression dans le champ magnétique. » Sánchez ajoute qu’actuellement, “l’indice Dst est mesuré à l’aide de quatre observatoires les plus proches possible de l’équateur ; à cette occasion, ils ne disposaient que du magnétogramme Colaba”. Ce qui amène le scientifique à considérer qu’il est risqué d’affirmer que le Chapman-Silverman était plus grand que le Carrington, “mais c’est du même ordre de grandeur”, détaille-t-il. Ce qu’il partage avec Hayakawa, avec qui il a travaillé à plusieurs reprises, “c’est dans l’observation d’aurores plus loin vers l’équateur que celles produites lors de l’événement de Carrington”.

La seule technologie électromagnétique inventée par les humains en 1859 et en 1872 était le télégraphe. L’éclairage électrique, le téléphone, les réseaux radio et l’électronique étaient encore à venir. Sans parler de la télévision, des satellites ou d’Internet. « Une tempête aussi intense pourrait perturber les réseaux électriques, les systèmes de communication et les opérations des satellites. Comme ils constituent l’infrastructure de base de notre civilisation, nos vies peuvent devenir un peu plus inconfortables que d’habitude », se souvient Hayakawa. Plus tôt cette année, « une tempête géomagnétique mineure a désactivé une quarantaine de satellites Starlink ». [la constelación de Elon Musk]la tempête Chapman-Silverman était au moins d’un ordre de grandeur plus grande que cette dernière », rappelle le scientifique japonais.

L’experte en météorologie spatiale de l’Université d’Alcalá de Henares, Mª Elena Sáiz, détaille ce qui se passe lors d’un événement présentant ces caractéristiques : « Trois types de choses se produisent lors d’une tempête solaire. L’un d’entre eux est le rayonnement électromagnétique, qui met entre sept et huit minutes pour atteindre la Terre. » Son impact, dans l’ionosphère, affecte les ondes radio, qui utilisent cette couche pour leur propagation. « Un autre élément sont les particules énergétiques solaires. Lorsque l’éruption se produit, l’un de ses produits est constitué de particules très énergétiques. Ils sont différents du vent solaire qui arrive constamment de l’étoile. « Et puis il y a ce que nous appelons des éjections de masse coronale. En plus de l’éruption, le plasma solaire est expulsé et c’est ce qui impacte la magnétosphère terrestre, faisant entrer des particules dans la magnétosphère. » Un document de la NOAA, l’Administration nationale océanique et atmosphérique des États-Unis, estime la quantité de plasma éjectée lors d’une tempête de cette classe à plus d’un milliard de tonnes.

“Lorsque le champ magnétique change et plus il change rapidement, plus l’effet est important”, explique Sáiz. Durant la tempête, « des courants que nous appelons induits géomagnétiquement se produisent et la Terre entière est conductrice », rappelle-t-il. Ces courants peuvent pénétrer par les neutres de tous types de transformateurs électriques. « Il y a plus d’harmoniques, des instabilités se produisent dans le système et comme il s’agit d’un réseau connecté, il est transféré vers les stations et sous-stations haute tension. À un moment donné, un effondrement peut survenir. Au-delà de l’électricité (même si presque tout dépend de son existence ou non), il y aurait des problèmes de communication, de propagation des ondes radio ou de connexion avec les satellites. Et au-delà des humains, les preuves de l’impact de ces événements sur la vie animale se multiplient, notamment chez les espèces qui utilisent le champ magnétique pour s’orienter, comme les oiseaux ou les cétacés. En fait, certains travaux ont déjà lié des événements tels que Chapman-Silverman à certains échouages ​​de baleines et de dauphins.

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