LES EFFETS DU SOLEIL SUR LA TERRE  
           LES AURORES

Le vent solaire est un gaz d'hydrogène chaud (1 millions de degrés environ), mais très peu dense, s'échappant en permence du Soleil à grande vitesse : de 300 à 800 km/s. Sa température élevée prouve que c'est un gaz composé de protons et d'électrons. Lors de ces éruptions, le Soleil, en précipitant des particules électrisées, forme sur la Terre des orages magnétiques et des aurores boréales. De telles manifestations, qui ne se produisent pas avec toutes les éruptions, perturbent la magnétosphère terrestre, générant des tempêtes géomagnétiques et induisent des surcharges sur les centrales électriques pouvant conduire à la coupure de tout un réseau électrique comme cela a été le cas 13/03/1989 au niveau de la baie d'Husdson. Les éruptions chromosphériques comptent ainsi parmi les quelques phénomènes astronomiques pouvant directement perturber l'environnement terrestre.

Bien que les éruptions chromosphériques participent au transfert de l’énergie vers les particules (directement à travers les reconnections ou indirectement en générant des instabilités et des ondes de chocs dans la couronne) les immenses ondes de chocs qui accélèrent les éjections coronales peuvent exciter les particules sur une beaucoup plus grande échelle. Ces particules énergétiques doivent être dissociées de celles associées aux éruptions chromosphériques car elles s’en différencient par leur composition, leur charge et leur dispersion spatiale, cette dernière étant beaucoup plus localisée. 

Aujourd'hui la théorie du Dr Jack Gosling est acceptée car il est démontré que les éjections coronales sont à l’origine des plus fortes tempêtes magnétiques et des phénomènes d’aurores qui les accompagnent. Ces phénomènes sont liés à la forte intensité et à la configuration des lignes des champs magnétiques, à leur vitesse, et non pas à l’énergie des particules.

 

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des informations d'orages magnétiques etc

Une propagation d'une onde de choc dite de Moreton ayant éjecté de la matière 
coronale (CME) le 12 avril 1997. Elle a été photographiée en lumière UV
dans la raie du Fe XII à 195 Å. Ici le milieu est porté à 1.5 millions de degrés.
Crédit : consortium SOHO/LASCO. SOHO est un programme de coopération internationale entre l'ESA et la NASA. 

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Représentation du champ magnétique de la Terre. Lors des éruptions solaires le vent solaire envoi des particules vers la Terre. Cette dernière est protégée par la magnétosphère mais des particules s'infiltrent par les "cornets", envahissent l'atmosphère et provoquent des aurores polaires dans l'ionosphère qui illuminent le ciel. Actuellement les quatre satellites européens Cluster 2 étudient l'intéractions entre la magnétosphère et le vent solaire. Lors du maximum de l'activité solaire l'atmosphère a tendance à gonffler.

 

Variation de la densité et de la pression du vent solaire entre le 3 et le 7 avril 2000. Noter l'augmentation brutale survenue le 6 avril peu après 16h au passage de l'onde de choc.

Pour voir deux animations synthétiques de la magnétosphère terrestre observée dans le plan de l'écliptique le 6 avril 2000. Le cercle turquoise représente l'orbite héliosynchrone. Documents UCLA-SSC-IGPP : 

  - Cliquez ici pour une animation d'une spectaculaire compression de la magnétosphère provoquée par l'onde de choc du vent solaire qui eu lieu à 16h45 TU : gif de 397 ko.

  Cliquez ici pour la suite de l'animation de la magnétosphère vers 20h TU : gif 384 ko.

 

Une aurore boréale.
Cliquez ici pour voir une aurore animée

 

A droite du Soleil deux éjections d'éruption solaire. En bas à gauche une comète se dirige vers le Soleil.
Cliquez ici pour voir 2 animations du Soleil

 

Comparaison entre le nombre d'éruptions solaires et le nombre de jours avec des aurores

 


Image de la revue Ciel Espace

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LES LIENS ENTRE LE CLIMAT ET LE SOLEIL

Le Soleil pourait avoir aussi des effets sur le climat. Quan le soleil est a une faible activité et peu de taches solaires, la Terre est frappée par un flux plus intense de rayons cosmiques qui produisent dans l'air la formation de carbone 14. La composition en carbone 14 des cernes des arbres (cercles de croissance concentriques du tronc d'un arbre que l'aubier forme chaque année) nous a permis d'établir le cycle solaire pour des périodes antérieures à 1600. Cela a révélé :
- le "minimum de Wolf", environ entre 1281 et 1347,
- le "minimum de Spörer" de 1411 à 1524,
- le "minimum de Maunder" de 1645 à 1715.

Ces trois minimum se situent lors d'un petit âge glaciaire. Donc il y aurait une corrélation entre la climat terrestre et l'activité du Soleil, les périodes froides correspondant à une baisse d'activité. Le réchauffement du climat n'a commencé qu'au milieu du XIXe siècle. L'écart paraît trop grand. Et pourtant la superposition partielle accrédite l'hypothèse d'une origine solaire des variations naturelles de la température de la Terre qui a fait l'objet de débats et d'explications intéressants récemment.

température en °C

EVOLUTION DE LA TEMPERATURE SUIVANT LES CYCLES SOLAIRES D'APRES DAMONS ET JIRIKOWIC, 1992 :

- LE CYCLE DE SCHWABE DE 11 ANS
- LE CYCLE DE GLEISSBERG DE 90 ANS
- LE CYCLE DE SUESS 200 ANS
- SOMME DES TROIS CYCLES

 



Comme nous le montre ce schéma, il y a une très forte corrélation entre la variation de la température 
moyenne de l'hémisphère nord et la constante solaire qui varie celon la température de la surface du Soleil

 

La courbe des changements de durée des cycles solaire (en rouge) et celle des variation 
des températures de l'hémisphère nord (en bleu) se superposent quasiment. Cela semble
indiquer que, lorsque les cycles raccourcissent, les temperatures augmentent. Ce phenomène
pourrait s'expliquer par le fait que maxima d'activité des cycles, alors plus rapprochés,
produisents un vent solaire plus dense qui limiterait la formation de nuage dans l'atmosphère.


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LES ÉCLIPSES SOLAIRES  

Si la Terre, la Lune et le Soleil sont alignés dans cet ordre, la Lune projette son ombre sur la Terre et une éclipse solaire a lieu : de la Terre, le Soleil est caché par la Lune qui a le même diamètre apparent : 31'. Mais l'orbite elliptique de la Lune est inclinée de 5,90° par rapport à l'écliptique. C'est la raison pour laquelle qu'il n'y a pas d'éclipse solaire à chaque révolution sidérale de la Lune.


Éclipse solaire total avec une protubérance
en haut de l'image de gauche

Pour voir une éclipse solaire animée gif : 214 ko


Pour plus information sur les éclipses voir la Lune