2023-12-04 17:00:00
Luis Bellot, physicien solaire à l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie, CSIC, fait partie de l’équipe scientifique responsable de la conception du Télescope Solaire Européen (TSE) depuis 2009. Ce qui sera le télescope solaire le plus puissant du monde, dont la construction aura lieu prochainement à Roque de los Muchachos, sur l’île de Palma, nous permettra de répondre à de nombreux mystères que nous ne connaissons pas encore sur notre étoile, comme comme l’action des champs d’ondes magnétiques ou des tempêtes solaires.
National Geographic : Un télescope de cette ampleur et doté d’instruments aussi sophistiqués est quelque chose de sans précédent à ce jour. Pourquoi est-il si important d’étudier le Soleil ?
Luis Bellot : Tout d’abord, nous nous intéressons à un intérêt scientifique évident : le Soleil représente un laboratoire de physique incomparable dans lequel se produisent des processus physiques à des échelles temporelles et spatiales qui ne peuvent être reproduites dans les laboratoires terrestres. L’étude du Soleil permettra par exemple d’ouvrir de nouvelles voies dans des domaines comme la physique des plasmas, la physique atomique ou la magnétohydrodynamique.
La deuxième raison est que le Soleil est un modèle d’étoile. C’est la seule étoile qui est la plus proche de nous, c’est celle que l’on peut étudier en détail pour comprendre comment fonctionnent les autres, y compris celles qui sont très lointaines et que l’on ne peut pas connaître avec autant de détails. La dernière raison est purement pratique : le Soleil est notre source d’énergie et de vie, il est donc important de savoir quels processus s’y déroulent. Par exemple, nous savons qu’un corps céleste très dynamique change rapidement en quelques heures. Lorsque les champs magnétiques interagissent les uns avec les autres, ils libèrent de grandes quantités d’énergie, ce qui peut finir par nous affecter.
National Geographic : Le télescope solaire européen nous permettra de nous rapprocher du Soleil comme jamais auparavant. Quelles parties de notre étoile comprendrons-nous le mieux ?
KG: Le TSE et tous ses instruments associés sont conçus pour étudier les champs magnétiques dans les différentes couches de l’atmosphère solaire. Non seulement dans la photosphère (la surface lumineuse, celle que l’on peut voir) mais aussi dans les couches supérieures, comme la chromosphère et la couronne. Jusqu’à présent, il était impossible d’observer simultanément les champs magnétiques dans toutes les couches de l’atmosphère solaire. Quelque chose cependant de très nécessaire, car ce qui se passe dans les couches supérieures dépend de ce qui se passe dans les couches inférieures.
Le TSE pourra pour la première fois le faire de manière très efficace, ce qui représentera un énorme progrès, puisque jusqu’à présent, nous déduisons ce qui se passe sur le Soleil par extrapolations. Nous pourrons désormais mesurer le champ magnétique dans différentes couches de l’atmosphère solaire avec une énorme résolution. Nous étudierons des régions aussi petites que 20 kilomètres, ce qui est très utile pour connaître les processus physiques qui se produisent dans notre étoile. En bref, l’objectif principal est d’observer les champs magnétiques et de voir comment ils interagissent entre eux et avec le plasma solaire. Tout cela en très haute résolution.
Photo : Luis Bellot
NG : Quand on parle d’étude du Soleil, on fait toujours référence aux champs magnétiques : pourquoi sont-ils si importants ?
KG: Le champ magnétique explique la plupart des processus qui libèrent de l’énergie dans l’atmosphère solaire. Lorsque nous observons des points lumineux ou des structures dans l’atmosphère, ils sont très probablement causés par des champs magnétiques. Dans l’atmosphère solaire, des structures très définies sont produites en conséquence de ces champs, telles que des taches solaires ou des protubérances solaires. Par conséquent, si nous voulons comprendre toutes les structures magnétiques que nous voyons dans l’atmosphère solaire, nous devrons bien caractériser et mesurer les propriétés de tous les champs magnétiques. Son étude est indispensable pour comprendre tout ce qui se passe dans notre étoile.
NG : Mais les champs magnétiques sont également responsables des redoutables tempêtes solaires. Quelle est la fréquence de ces épisodes ? Faut-il s’inquiéter ?
KG: Les nouvelles sur les tempêtes solaires qui apparaissent dans les médias sont généralement sensationnelles. Le Soleil produit continuellement des tempêtes solaires, surtout lorsqu’elles sont à leur activité maximale. Toutefois, la plupart de ces phénomènes sont de faible intensité. Lorsqu’ils atteignent la Terre, ils génèrent normalement certains effets, tels que des aurores ou des interférences dans les communications radio. Des tempêtes solaires plus puissantes se produisent parfois, mais cela se produit très rarement. Ce que nous savons, c’est que de temps en temps, lorsque le Soleil émet des particules, des radiations et du plasma en direction de la Terre, une tempête géomagnétique peut se produire, même si en général elle n’a pas de conséquences très graves. Dans le cas où cela aboutirait à un phénomène plus extrême, il faudra prendre des mesures, comme protéger les satellites – les faire tourner ou les faire tourner pour les protéger du rayonnement solaire – ou modifier le trafic aérien à proximité des pôles. Il faut se préparer, mais les tempêtes solaires ne sont pas aussi dangereuses qu’elles nous le font croire. Ce n’est en aucun cas quelque chose qui va mettre fin à la vie sur Terre. Si un épisode comme celui de Carrington en 1859 devait se produire aujourd’hui, il provoquerait sûrement des dégâts, comme des pannes d’électricité ou la perte d’un satellite, notamment dans les pays situés à des latitudes élevées. Il s’agirait de problèmes spécifiques, mais ils ne provoqueraient en aucun cas un cataclysme. Actuellement, des mesures ont été prises pour minimiser tous ces effets, comme la construction de systèmes électriques modulaires pour éviter qu’un incident ne provoque une panne généralisée.
NG : En plus de prendre des mesures, il est crucial de savoir quand une tempête solaire peut survenir : existe-t-il un moyen de les prévoir ?
KG: Nous pouvons protéger les satellites ou transférer les astronautes dans des modules blindés. Bien entendu, pour prendre ces mesures, nous devons savoir le plus tôt possible quand un épisode va survenir. Nous ne pouvons pas prédire dans le futur quand une éruption ou une éjection de masse coronale se produira, mais nous pouvons la détecter au fur et à mesure qu’elle se produit sur le Soleil. Nous disposons dès lors d’un court laps de temps pour réagir. Dans le cas des poussées, ce n’est qu’une question d’heures, mais lorsqu’on parle d’éjections de masse coronale, on a jusqu’à quelques jours. Nous savons que ce délai est insuffisant car il faut prendre des mesures très rapidement. L’idéal serait de prédire ces événements avant qu’ils ne se produisent, et c’est précisément ce sur quoi nous travaillons.
Le Télescope Solaire Européen, une fenêtre sur le Soleil
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