Les astrophysiciens ont étudié au cours des décennies passées bien des étoiles de type solaire dans la Voie lactée, c'est-à-dire des naines jaunes dont les masses et les rayons sont très proches de ceux du Soleil. Cela leur a permis de faire des comparaisons avec notre étoile hôte et donc d'apporter des informations supplémentaires aux physiciens qui l'étudient plus spécifiquement.

Or, fin 2024, des astrophysiciens membres de plusieurs organismes de recherche, dont le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) de Paris-Saclay et l'Institut Max-Planck de recherche sur le Système solaire (MPS), ont fait savoir qu'en compulsant les données concernant l'activité de 56 450 étoiles de type solaire, recueillies par le télescope spatial Kepler de la Nasa entre 2009 et 2013, ils étaient arrivés à la conclusion que ces étoiles faisaient des super-éruptions (superflares en anglais) environ une fois par siècle.

Sur cette image de la surface du Soleil, le disque en bas à gauche donne une comparaison de la taille des taches solaires avec celle de la Terre. © Nasa

Des explosions magnétiques ultrapuissantes

Rappelons à cet égard que les super-éruptions sur les étoiles de type solaire sont des explosions magnétiques massives qui libèrent jusqu'à 10 000 fois plus d'énergie que les plus grandes éruptions enregistrées sur notre Soleil. On sait dans ce dernier cas que les éruptions solaires se produisent au niveau des taches solaires, taches qui apparaissent plus sombres parce qu'elles sont plus froides en raison de l'inhibition de la convection solaire localement par de puissants champs magnétiques.

Bien évidemment, il se pose la question de savoir si notre Soleil est capable de faire des super-éruptions et si oui à quelle fréquence ? Y répondre est du plus haut intérêt, car ces éruptions, les particules énergétiques et les tempêtes magnétiques qu'elles produisent, sont des menaces pour notre civilisation technologique.

Certaines étoiles semblables au Soleil produisent une super-éruption environ une fois par siècle. © MPS, Alexey Chizhik

Des chercheurs de l'Institut Max-Planck de recherche sur le Système solaire (MPS), en Allemagne, et de l'Université du Colorado, aux États-Unis, se sont penchés sur cette question et ils ont publié les résultats de leur étude dans deux articles de Philosophical Transactions of the Royal Society A.

Aucune super-éruption attestée n'a encore été observée. Ce n'est guère étonnant car, comme l'explique un communiqué du MPS à cette occasion, « la quantité d'énergie libérée par le Soleil lors d'une éruption ne peut être mesurée directement qu'en dehors de l'atmosphère terrestre, ou estimée indirectement grâce aux données et aux images recueillies par les sondes spatiales. Or ces observations ne sont possibles que depuis le début de l'ère spatiale, il y a environ 70 ans ».

On trouve toutefois, par exemple, des traces possibles de ces super-éruptions sous la forme de brusques augmentations du carbone 14 dans les cernes des arbres quand on cherche à faire de la dendrochronologie (du grec dendron = arbre, chronos = temps et logos = étude), qui consiste à analyser des cernes annuels de croissance d’arbres pour obtenir des datations.

C'est ce que l'on a appelé des événements de Miyake, qui sont d'énormes afflux de rayons cosmiques, probablement d'origine solaire et pas en provenance de supernovae ou de sursauts gamma proches du Système solaire.

Ces phénomènes seraient beaucoup plus puissants que le fameux événement de Carrington de 1859 (si intense que des aurores furent visibles jusque dans les Caraïbes et que des étincelles jaillirent des appareils dans les bureaux télégraphiques) qui, s'il se produisait aujourd'hui, aurait déjà des effets perturbateurs considérables sur les réseaux électriques et, bien sûr, sur les satellites et le GPS.

Une super-éruption solaire en 1947 ?

Pour tenter de savoir s'il y a quand même eu des super-éruptions avant le début de l'ère spatiale, l'équipe de chercheurs du MPS dirigée par Natalie Krivova a analysé des données concernant 300 éruptions solaires les plus puissantes entre 2010 et 2016, données collectées par le Solar Dynamics Observatory (SDO) de la Nasa.

Il a alors été possible de mettre en relation la puissance de ces éruptions avec la taille des taches solaires qui en sont la source. Comme on a retranscrit et surveillé les taches solaires depuis plus de quatre siècles en commençant principalement par les travaux de Galilée, on peut utiliser la loi découverte par les chercheurs au cas des grandes taches solaires du passé.

Or, l'une des plus grandes taches solaires observées depuis le début des relevés systématiques était bel et bien apparue en avril 1947, couvrant environ 0,6 % du disque solaire visible avec un diamètre était environ 40 fois supérieur à celui de la Terre, explique le communiqué du MPS qui se conclut en déclarant : « Aucune super-éruption ne s'est produite à cette époque. La nouvelle étude montre toutefois qu'une tache solaire de cette taille pourrait, dans de rares circonstances statistiques, être associée à une superflare. »

En février 2020, l'Observatoire de la dynamique solaire (SDO) de la Nasa célèbre ses dix années dans l'espace. Au cours de la dernière décennie, la sonde a surveillé le Soleil en permanence, étudiant la manière dont il génère l'activité solaire et pilote la météorologie spatiale – ces conditions dynamiques dans l'espace qui affectent l'ensemble du Système solaire, y compris la Terre. Depuis son lancement le 11 février 2010, SDO a recueilli des millions d'images scientifiques de notre étoile la plus proche, offrant aux chercheurs un nouvel éclairage sur son fonctionnement. Les mesures effectuées par SDO – qu'il s'agisse de l'intérieur du Soleil, de son atmosphère, de son champ magnétique ou de son rayonnement énergétique – ont considérablement enrichi notre compréhension de notre étoile. Les images de SDO sont également devenues emblématiques : si vous avez déjà vu un gros plan de l'activité solaire, il provenait probablement d'une image de SDO. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa's Goddard Space Flight Center