Synthèse
Le soleil se caractérise actuellement par une seule zone de taches solaires visibles et cette absence relative est de plus en plus fréquente alors que le cycle solaire 24 se rapproche du prochain
minimum solaire. En fait, il y a eu 42 jours en 2017 avec un soleil complètement blanc - déjà dix jours de plus que l'année dernière - et cela représente près d'un quart du temps pour cette
année. Le cycle solaire 24 s'est avéré historiquement faible avec le plus petit nombre de taches solaires depuis que le cycle 14 a culminé il y a plus d'un siècle en 1906. En fait, d'une
certaine façon, le cycle solaire actuel est le troisième plus faible depuis le début de l'enregistrement des observations en 1755 et il continue de s'affaiblir depuis que le cycle
solaire 21 a culminé en 1980. L'un des impacts naturels de la diminution de l'activité solaire est l'augmentation des rayons cosmiques qui peuvent pénétrer dans la haute atmosphère
terrestre, ce qui peut avoir de nombreuses conséquences majeures.
Rayons cosmiques
Les rayons cosmiques galactiques sont des particules à haute énergie provenant de l'espace qui ont un impact sur l'atmosphère terrestre. La plupart des particules des rayons cosmiques reçus sont
des protons et elles arrivent en fait sous forme de particules individuelles - et non sous la forme d'un rayon comme le terme "rayon" le suggère. Habituellement, les rayons cosmiques sont tenus à
distance par le champ magnétique du soleil et ses vents solaires les balayent lorsqu'ils passent près de la Terre. Au fur et à mesure que le soleil se rapproche d'une phase minimale, il y a
généralement de moins en moins d'activité solaire (p. ex. tempêtes solaires, éjections de masse coronale), et l'affaiblissement du champ magnétique ainsi que le vent solaire protègent de moins en
moins la Terre.
Nouvelles preuves d'une augmentation du rayonnement stratosphérique
Une façon de surveiller la pénétration des rayons cosmiques dans la haute atmosphère terrestre consiste à mesurer le rayonnement stratosphérique sur une période prolongée. Spaceweather.com est à la tête d'un effort depuis plus de deux ans pour surveiller les niveaux de rayonnement dans
la stratosphère au-dessus de la Californie avec des vols fréquents en ballon hélium à haute altitude. Ces ballons contiennent des capteurs qui détectent les rayons X et gamma dans la plage
d'énergie de 10 keV à 20 MeV et qui sont produits par le crash des rayons cosmiques primaires dans l'atmosphère terrestre. Ces énergies couvrent l'ensemble de la gamme des appareils médicaux à
rayons X et des scanners de sécurité des aéroports. Les résultats confirment la thèse selon laquelle les rayons cosmiques ont augmenté de façon constante en Californie alors que le cycle
solaire 24 se rapproche du prochain minimum solaire. En fait, il y a eu une augmentation de 13 % du rayonnement
stratosphérique au-dessus de la Californie entre mars 2015 et mai 2017.
La surveillance du rayonnement stratosphérique par "Spaceweather.com" a maintenant été étendue à la Nouvelle-Angleterre et leurs résultats montrent non seulement que le même phénomène d'augmentation du rayonnement cosmique se produit en Californie, mais à un rythme encore plus rapide. Des ballons ont survolé le Maine et le New Hampshire à quatre reprises depuis 2015 - la dernière fois le 15 juin 2017 - et bien que les données soient peu abondantes comparativement à celles de la côte ouest des États-Unis, les résultats sont assez clairs. Le rayonnement stratosphérique a augmenté de 19 % en Nouvelle-Angleterre au cours de cette période comparativement à l'augmentation de 13 % observée en Californie. Cette différence observée entre la Californie et la Nouvelle-Angleterre suggère que le champ magnétique terrestre fournit différents niveaux de protection dans différentes régions de la planète.
La connexion des rayons cosmiques aux nuages
Certains chercheurs estiment que les rayons cosmiques qui frappent l'atmosphère terrestre créent des aérosols qui, à leur tour, provoquent la formation des nuages. Cela ferait des rayons
cosmiques un acteur important dans la météo et le climat. Une étude publiée dans le numéro d'août 2016 du Journal of Geophysical Research: Space Physics soutient l'idée d'un lien important entre les rayons cosmiques et les
nuages.
Selon "Spaceweather.com", une équipe de scientifiques de l'Université technique du Danemark (DTU) et de l'Université hébraïque de Jérusalem a établi un lien entre les diminutions soudaines des
rayons cosmiques et les changements dans la couverture nuageuse de la Terre. Ces diminutions rapides de l'intensité des rayons cosmiques galactiques observés sont connues sous le nom de "
diminutions de Forbush " et ont tendance à se produire à la suite d'éjections de masse coronale (EMC) en période d'activité solaire élevée. Lorsque le soleil est actif (tempêtes solaires, CME),
le champ magnétique du vent solaire du plasma balaie une partie des rayons cosmiques galactiques loin de la Terre. En période de faible activité solaire, plus de rayons cosmiques bombardent la
terre. Le terme "Forbush Decrease" a été nommé d'après le physicien américain Scott E. Forbush, qui étudia les rayons cosmiques dans les années 1930 et 1940. L'équipe de recherche dirigée par
Jacob Svensmark, du DTU, a identifié les 26 plus fortes "baisses de la couverture nuageuse" entre 1987 et 2007, et a examiné les enregistrements au sol et par satellite de la
couverture nuageuse pour voir ce qui s'est passé. Dans un récent communiqué de presse, leurs conclusions ont été résumées comme suit:"[Les fortes "réductions forbush"] provoquent une réduction de
la fraction nuageuse d'environ 2 pour cent correspondant à environ un milliard de tonnes d'eau liquide disparaissant de l'atmosphère".
Autres conséquences significatives
Une augmentation de la pénétration des rayons cosmiques pendant les périodes de faible activité solaire peut rendre cette période plus dangereuse pour les astronautes, car l'augmentation des
rayons cosmiques très puissants peut facilement briser un brin d'ADN humain. De plus, selon Spaceweather.com, il y a d'autres conséquences à l'augmentation des rayons cosmiques, y compris
sur des lignes aériennes commerciales qui se retrouvent exposées, l'irradiation des passagers et des équipages de vol est suffisamment élevée pour que les pilotes soient considérés comme des
employés de la radiothérapie professionnelle. [Les taux des doses sont exprimés en multiples du niveau de la mer. Par exemple, nous constatons que l'embarquement dans un avion qui vole à
25 000 pieds expose les passagers à des taux de dose ~10 fois plus élevés que le niveau de la mer. A 40 000 pieds, le multiplicateur est plus près de 50x]. En outre, il existe des études
établissant un lien entre les rayons cosmiques et les arythmies cardiaques dans la population de manière générale. De plus, pendant les années où le nombre de taches solaires est
plus faible, le rayonnement ultraviolet extrême du soleil diminue et la haute atmosphère terrestre se refroidit et se contracte. Avec une traînée aérodynamique nettement plus faible, les
satellites ont moins de mal à rester en orbite, ce qui est une bonne chose. D'autre part, les débris spatiaux ont tendance à s'accumuler, ce qui complique la navigation des astronautes dans
l'espace autour de la Terre.
Traduction Sott
Écrire commentaire