Dans un nouvel article publié dans Solar Physics, l’équipe de recherche prédit que le Cycle de taches solaires 25 culminera avec un nombre maximal de taches solaires compris entre environ 210 et 260, ce qui placerait le nouveau cycle parmi les rares jamais observés.

Le cycle qui vient de se terminer, le Cycle des taches solaires 24, a culminé avec un nombre de taches solaires de 116, et le consensus d’un groupe d’experts convoqué par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) prévoit que le cycle des taches solaires 25 sera également faible. Le panneau prédit un nombre maximal de taches solaires de 115.

Si la nouvelle prévision menée par le NCAR est confirmée, cela appuierait la théorie peu orthodoxe de l’équipe de recherche – détaillée dans une série d’articles publiés au cours de la dernière décennie – selon laquelle le Soleil a des cycles magnétiques de 22 ans qui se chevauchent et interagissent pour produire le cycle des taches solaires bien connu d’environ 11 ans en tant que sous-produit. Les cycles de 22 ans se répètent comme sur des roulettes et pourraient être la clé pour enfin faire des prédictions précises du moment et de la nature des cycles de taches solaires, ainsi que de nombreux effets qu’ils produisent, selon les auteurs de l’étude.

« Les scientifiques ont eu du mal à prédire à la fois la longueur et la force des cycles de taches solaires parce que nous manquons de compréhension fondamentale du mécanisme qui anime le cycle », a déclaré Scott McIntosh, directeur adjoint du NCAR, un physicien solaire qui a dirigé l’étude. « Si nos prévisions s’avèrent correctes, nous aurons la preuve que notre cadre de compréhension de la machine magnétique interne du Soleil est sur la bonne voie.

La nouvelle recherche a été soutenue par la National Science Foundation, qui est le sponsor du NCAR, et le programme Living With a Star de la NASA.

Le cycle des taches solaires 25 commence par un bang; que va-t-il suivre?

Dans les travaux précédents de McIntosh, lui et ses collègues ont esquissé les grandes lignes d’un cycle solaire prolongé de 22 ans en utilisant des observations de points lumineux coronaux, des scintillements éphémères de lumière ultraviolette extrême dans l’atmosphère solaire. Ces points lumineux peuvent être vus marchant des hautes latitudes du Soleil à l’équateur pendant environ 20 ans. Lorsqu’ils traversent les latitudes moyennes, les points lumineux coïncident avec l’émergence de l’activité des taches solaires.

McIntosh croit que les points lumineux marquent le déplacement des bandes de champ magnétique, qui s’enroulent autour du Soleil. Lorsque les bandes des hémisphères nord et sud – qui ont des champs magnétiques chargés de manière opposée – se rencontrent à l’équateur, elles s’annihilent mutuellement, conduisant à un événement de « terminateur ». Ces terminateurs sont des marqueurs cruciaux sur l’horloge de 22 ans du Soleil, explique McIntosh, car ils marquent la fin d’un cycle magnétique, ainsi que son cycle de taches solaires correspondant, — et agissent comme un déclencheur pour le début du cycle magnétique suivant.

Alors qu’un ensemble de bandes de charges opposées est à mi-chemin de sa migration vers la rencontre équatoriale, un deuxième ensemble apparaît aux hautes latitudes et commence sa propre migration. Alors que ces bandes apparaissent aux hautes latitudes à un rythme relativement constant – tous les 11 ans – elles ralentissent parfois lorsqu’elles traversent les latitudes moyennes, ce qui semble affaiblir la force du cycle solaire à venir.

Cela se produit parce que le ralentissement agit pour augmenter la durée pendant laquelle les ensembles de bandes chargés de manière opposée se chevauchent et interfèrent les uns avec les autres à l’intérieur du Soleil. Le ralentissement prolonge le cycle solaire actuel en repoussant l’événement de terminaison dans le temps. Décaler le terminateur dans le temps a pour effet de ronger la productivité ponctuelle du cycle suivant.

« Lorsque nous revenons sur le record d’observation des événements de terminator de 270 ans, nous constatons que plus le temps entre les terminateurs est long, plus le cycle suivant est faible », a déclaré Bob Leamon, co-auteur de l’étude, chercheur à l’Université du Maryland, comté de Baltimore. « Et, inversement, plus le temps entre les terminaisons est court, plus le prochain cycle solaire est fort.

Cette corrélation a été difficile à voir pour les scientifiques dans le passé car ils ont traditionnellement mesuré la longueur d’un cycle de taches solaires du minimum solaire au minimum solaire, qui est défini à l’aide d’une moyenne plutôt que d’un événement précis. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont mesuré de terminateur en terminateur, ce qui permet une précision beaucoup plus grande.

Alors que les événements de terminaison se produisent environ tous les 11 ans et marquent le début et la fin du cycle des taches solaires, le temps entre les terminaisons peut varier selon les années. Par exemple, le cycle des taches solaires 4 a commencé avec un terminateur en 1786 et s’est terminé avec un terminateur en 1801, un sans précédent 15 ans plus tard. Le cycle suivant, 5, était incroyablement faible avec une amplitude maximale de seulement 82 taches solaires. Ce cycle serait connu comme le début du Grand Minimum « Dalton ».

De même, le Cycle des taches solaires 23 a commencé en 1998 et ne s’est terminé qu’en 2011, 13 ans plus tard. Le cycle des taches solaires 24, qui vient de se terminer, était également assez faible, mais il était également assez court – un peu moins de 10 ans – et c’est la base de la prédiction haussière de la nouvelle étude selon laquelle le Cycle des taches solaires 25 sera fort.

« Une fois que vous avez identifié les terminateurs dans les enregistrements historiques, le schéma devient évident », a déclaré McIntosh. « Un cycle de taches solaires faible 25, comme le prévoit la communauté, serait un départ complet de tout ce que les données nous ont montré jusqu’à présent.