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En 1859, l’astronome britannique Richard Carrington a vu une explosion de lumière blanche à la surface de la Soleil. C’était l’événement Carrington, comme les scientifiques l’appellent maintenant, et c’est la plus grande tempête solaire jamais enregistrée. Il était lié à des aurores extraordinaires – les aurores boréales et australes – qui étaient visibles dans le ciel près des pôles et de l’équateur, partout du Canada à l’Australie.
Bien que l’événement Carrington puisse sembler historique, il existe de nombreuses inquiétudes quant à ce qui pourrait arriver si un événement aussi puissant – ou même plus puissant que – l’événement Carrington devait frapper Terre aujourd’hui, maintenant que l’humanité est beaucoup plus dépendante de l’électricité.
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L’événement Carrington de 1859
Le jeudi 2 septembre 1859, vers 11h18 dans la ville de Redhill à l’extérieur de Londres, Carrington enquêtait sur un groupe de taches sombres sur le soleil connues sous le nom de taches solaires, lorsqu’il a détecté ce qu’il a décrit plus tard comme « une épidémie singulière de lumière qui a duré environ cinq minutes. »
Ce fut le premier éruption solaire jamais vu et signalé, selon une étude de 2016 dans la revue Advances in Space Research (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Des capteurs magnétiques à l’observatoire de Kew à Londres ont détecté des perturbations magnétiques extraordinaires sur Terre du 28 août au 7 septembre cette année-là, en particulier les 28 août et 2 septembre. Celles-ci ont coïncidé avec ce qui a sans doute été les aurores les plus intenses des 160 dernières années, a noté l’étude de 2016.
« Des vagues lumineuses s’enroulaient en succession rapide jusqu’au zénith, certaines d’un éclat suffisant pour projeter une ombre perceptible sur le sol », Times of London a rapporté le 6 septembre 1859 (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les écrans colorés étaient si brillants que les habitants du Missouri pouvaient lire à la lumière atmosphérique après minuit, selon rapport de l’année 1859 (s’ouvre dans un nouvel onglet) dans le journal Weekly West. Les mineurs d’or des montagnes Rocheuses se sont réveillés et ont préparé du café, du bacon et des œufs à 1 heure du matin, heure locale, pensant que le soleil s’était levé par un matin nuageux, selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les aurores boréales et australes apparaissent généralement près des pôles de la planète. Cependant, lors de l’événement Carrington, les gens ont été témoins des aurores sous les tropiques, y compris à Cuba, en Jamaïque et au Panama, selon l’étude de 2016.
Des aurores ont également été observées dans l’hémisphère sud. Par exemple, à Moreton Bay en Australie, « la plupart de nos lecteurs ont vu la semaine dernière, pendant trois nuits, commençant après le coucher du soleil et illuminant les cieux d’une magnifique teinte de rouge, l’aurore méridionale », selon un rapport de la Moreton Bay Courrier le 7 septembre 1859, note l’étude de 2016.
Pendant ce temps, les lignes télégraphiques ont connu « l’un des phénomènes électriques les plus initiaux et les plus singuliers », lorsqu’une « surabondance d’électricité dans l’air » a permis aux télégraphes d’envoyer des messages de New York à Pittsburgh sans l’aide de batteries, selon le Washington Star en 1859 (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Des étincelles jaillissent des télégraphes de Paris, selon un article paru dans The Illustrated London News du 24 septembre 1859 (s’ouvre dans un nouvel onglet)et l’opérateur de télégraphe Frederick Royce à Washington, DC a rapporté avoir reçu « un choc électrique très grave, qui m’a assommé pendant un instant », Le New York Times a rapporté le 5 septembre, 1859. « Un vieil homme qui était assis en face de moi, et à quelques pieds de distance, a dit qu’il avait vu une étincelle de feu jaillir de mon front. »
Au total, l’événement Carrington a touché près de la moitié des stations télégraphiques aux États-Unis, selon l’étude de 2016.
Qu’est-ce qui a causé l’événement Carrington ?
Les éruptions solaires, les plus grands événements explosifs du système solairesont des éruptions intenses de plasma et de rayonnement associées à des taches solaires, selon la NASA (s’ouvre dans un nouvel onglet). Le soleil déclenche des éruptions solaires lorsque l’énergie magnétique qui s’accumule sur notre étoile est soudainement libérée, a écrit Hugh Hudson, physicien solaire à l’Université de Glasgow en Écosse, dans une étude de 2021 dans le journal Revue annuelle d’astronomie et d’astrophysique (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les éruptions solaires s’accompagnent souvent de la libération de bulles géantes de matière solaire, appelées éjections de masse coronale (CME). Ces éruptions peuvent contenir des milliards de tonnes de plasma – des nuages de particules chargées électriquement – qui peuvent se propager à des millions de kilomètres par heure, Notes de la NASA (s’ouvre dans un nouvel onglet).
L’étude d’Hudson de 2021 a estimé que le rayonnement de l’éruption de Carrington transportait probablement environ 4 X 10 ^ 32 ergs d’énergie, soit environ 10 milliards de bombes nucléaires de 1 mégatonne. Il a également estimé que le CME de l’événement transportait probablement environ 3 X 10 ^ 32 ergs d’énergie cinétique.
L’événement Carrington a déclenché une tempête géomagnétique sur Terre, a noté Hudson dans son étude.
L’explosion a probablement craché une éjection de masse coronale qui a fait exploser notre planète avec des goûts à grande vitesse de nuages de plasma surchauffés, qui contenaient des champs magnétiques intenses. Lorsque de telles explosions frappent la magnétosphère terrestre – une coquille autour de la planète qui contient du plasma piégé par le champ magnétique terrestre – ce plasma peut s’écouler le long des lignes de champ magnétique de la planète et s’écraser sur les molécules de l’atmosphère terrestre, provoquant des aurores.
Les éruptions solaires peuvent également déclencher des courants électriques intenses dans la magnétosphère, selon la NOAA. Ces courants peuvent à leur tour générer des perturbations magnétiques dans le sol sur Terre, qui peuvent produire des courants électriques dans de longues étendues de matériaux électriquement conducteurs, tels que des lignes électriques, des câbles de télécommunication et des pipelines.
Les orages géomagnétiques ont le potentiel de faire des ravages sur Terre. En 1989, une tempête géomagnétique a occulté toute la province canadienne de Québec en 90 secondes, laissant 6 millions de clients dans le noir pendant neuf heures, selon la NASA (s’ouvre dans un nouvel onglet). Il a également endommagé des transformateurs aussi loin que le New Jersey…dont un dans une centrale nucléaire (s’ouvre dans un nouvel onglet)– et a presque détruit les réseaux électriques américains de la côte est au nord-ouest du Pacifique.
Les orages géomagnétiques peuvent également perturber les communications radio et la navigation GPS en déformant l’atmosphère de manière à modifier les trajets des signaux radio, a noté la NOAA. Par exemple, la tempête d’Halloween de 2003 a empêché la Federal Aviation Administration de fournir des indications de navigation GPS pendant environ 30 heures, selon une étude de 2011 pour le département américain de la sécurité intérieure (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Le plasma solaire peut également chauffer les couches atmosphériques supérieures de la planète, les faisant gonfler et potentiellement entraîner des satellites en orbite terrestre basse, La NOAA a dit (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Que ferait un événement Carrington aujourd’hui ?
Le monde est devenu beaucoup plus dépendant de l’électricité qu’il ne l’était lorsque l’événement Carrington s’est produit. Si une éruption solaire d’une puissance similaire dirigée vers la Terre – par opposition à loin de notre planète, où elle n’aurait aucune conséquence directe pour notre monde – devait exploser maintenant, elle pourrait causer des dommages sans précédent.
Par exemple, une étude de 2013 (s’ouvre dans un nouvel onglet) du géant britannique de l’assurance Lloyd’s of London a estimé que les pannes d’électricité causées par un événement au niveau de Carrington pourraient entraîner jusqu’à 2,6 billions de dollars de pertes de revenus pour le seul secteur nord-américain de l’électricité. L’étude a également révélé que des pannes d’électricité mondiales pouvant durer jusqu’à plusieurs années pourraient se produire car un tel événement pourrait endommager simultanément plusieurs transformateurs à très haute tension difficiles à remplacer. Cela pourrait à son tour entraîner des perturbations majeures des marchés financiers, des banques, des télécommunications, des transactions commerciales, des services d’urgence et hospitaliers, du pompage de l’eau et du carburant et du transport de nourriture.
De la même manière, une étude de 2017 (s’ouvre dans un nouvel onglet) dans le journal Météo spatiale (s’ouvre dans un nouvel onglet) ont constaté que dans le scénario de panne d’électricité le plus extrême, affectant 66% de la population américaine, la perte économique nationale quotidienne pourrait totaliser 41,5 milliards de dollars plus une perte supplémentaire de 7 milliards de dollars via des perturbations de la chaîne d’approvisionnement internationale. En revanche, si cela n’affectait que les États de l’extrême nord, qui abritent 8 % de la population américaine, la perte économique par jour pourrait atteindre 6,2 milliards de dollars, complétée par une perte de la chaîne d’approvisionnement internationale de 0,8 milliard de dollars. (L’étude a été calculée en dollars américains de 2011.)
Cependant, bien que l’événement Carrington ait été puissant, « nous avons vu des événements comparables depuis lors », a déclaré Hudson à Live Science dans un e-mail. Par exemple, deux des soi-disant éruptions solaires d’Halloween de 2003 peuvent avoir chacune émis des quantités comparables d’énergie rayonnée comme l’événement de Carrington.
En tant que tel, Hudson suggère qu’une éruption solaire au niveau de l’événement de Carrington pourrait ne pas constituer une menace aussi grande pour l’humanité que certains le craignent. Pourtant, un événement de Carrington pointé vers la Terre aujourd’hui « aurait des impacts substantiels, principalement sur les activités humaines dans l’espace ». Hudson a déclaré: « Nous n’avons pas beaucoup de pratique pour un tel événement, car les actifs spatiaux n’ont pas encore été exposés à un événement de cette ampleur. » En effet, les astronautes d’Apollo ont fait leurs excursions lunaires au milieu de l’activité solaire – « c’était à une moindre échelle, mais toujours très dangereux pour les humains non protégés dans l’espace », a noté Hudson.
De plus, il existe des preuves que le soleil peut être capable de « super éruptions » qui peuvent libérer 10 fois ou plus d’énergie que l’événement Carrington. Par exemple, dans une étude de 2021 dans le Journal astrophysique (s’ouvre dans un nouvel onglet), des scientifiques utilisant le télescope spatial Kepler de la NASA, aujourd’hui à la retraite, ont découvert qu’en quatre ans, 15 étoiles semblables au soleil ont libéré 26 super éruptions, emportant jusqu’à 100 fois plus que l’événement Carrington. Une étude de 2020 dans le Journal astrophysique (s’ouvre dans un nouvel onglet) trouvé des résultats similaires au cours de la première année de la mission TESS en cours de la NASA.
De plus, les scientifiques analysant les cernes des arbres ont détecté des preuves d’atomes radioactifs de carbone 14 – qui possèdent chacun deux neutrons de plus dans leur noyau que le carbone ordinaire atomes — des explosions solaires. Les pics de carbone 14 observés dans les années 660 av. J.-C., 774 et 994 après J.-C. pourraient provenir de super éruptions qui étaient nettement plus fortes que l’événement de Carrington, a déclaré Hudson.
« La chose remarquable est que même l’événement de Carrington, ou des événements normaux de taille comparable, ne sont pas détectables par la technique du carbone 14 », a déclaré Hudson dans l’e-mail. « Donc, ces anciens documents sont inquiétants. »
Quand aura lieu le prochain événement Carrington ?
Thé Étude du journal astrophysique 2021 (s’ouvre dans un nouvel onglet) l’analyse des données de Kepler suggère que des super éruptions environ 10 fois plus énergétiques que l’événement de Carrington peuvent se produire environ tous les 3 000 ans, et d’autres environ 100 fois plus énergétiques peuvent se produire environ tous les 6 000 ans. Pourtant, les taux auxquels notre soleil en particulier peut libérer des éruptions de type Carrington ou plus puissantes « ne sont pas bien compris », a déclaré Hudson.
En ce qui concerne les explosions solaires qui peuvent libérer des pics majeurs d’atomes de carbone 14 observés dans les cernes des arbres, les scientifiques en connaissent maintenant au moins une demi-douzaine « dispersés à travers l’Holocène, une échelle de temps de 10 000 ans », a-t-il noté. Cependant, « nous ne comprenons pas comment ceux-ci sont liés à des événements éruptifs solaires normaux tels que celui de Carrington, et jusqu’à ce que nous le fassions, tous les paris sont ouverts, j’en ai peur. »
Publié à l’origine sur Live Science.
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