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PARTIE 2
LE CYCLE DE SCHWABE L'énergie dégagée par le noyau est due à une réaction nucléaire où l'hydrogène se transforme en hélium puis se propage vers la surface par le mouvement des gaz sous forme de radiations. Environ tous les onze ans, le Soleil a des d'activités plus intenses et devient plus brillant, plus actif. La photosphère se couvre alors de taches noires, appelées taches solaires. Le nombre de ces dernières augmente suivant l'importance de l'activité. Ce sont des zones où la température est plus basse que dans la photosphère environnante, 3 700°C au lieu de 4 500°C en moyenne, et d'une taille qui peut dépasser le diamètre de la Terre. Ces taches solaires sont produites par les lignes du champ magnétique qui à force d'être chahutées par l'activité du Soleil finissent par adopter la forme d'une boucle, puis jaillissent de la photosphère ;à leurs deux extrémités apparaissent alors des taches solaires sur la photosphère et, bien souvent au dessus à la chromosphère une éruption solaire ou une protubérance.
a. Primitivement orientées du sud au nord, les lignes de champ
se rapprochent l'une de l'autre, sous l'action de la rotation différentielle
qui les étire le long de l'équateur ; Les premières taches de chaque cycle apparaissent entre 30° et 35°
de latitude dans les deux hémisphères. Au cours du cycle, la zone
d'apparition des taches migre vers l'équateur. Les taches indiquant un
nouveau cycle naissent à des latitudes moyennes mais ont une polarité
opposée à celles du cycle précédent qui sont d'ailleurs toujours présents
vers l'équateur.
Sur la chromosphère, il est possible de voir des éruptions appelées protubérances. Ces sursauts de gaz, peu denses, peuvent s'élever jusqu'à 600 000 km en six heures. Le graphique suivant donne une idée
de l'intensité des 23 derniers cycles
Les valeurs données en ordonnée sont les
moyennes du nombre de Wolf sur 12 mois autour des minima et maxima. Les
années en abscisse correspondent aux maxima. Comme on peut le voir au
graphique ci dessus les mesures suggèrent aussi un second cycle de 80 à
100 ans. Le maxima d'activité devient de plus en plus important, puis de
moins en moins actif.
les prédictions les plus tardives pour le cycle solaire courant.
Évolution du nombre de taches solaires
LE CYCLE DE GLEISSBERG Ce cycle est de 90 ans. Toutefois, les cycles undécennaux étant seulement identifiés sur une période de trois siècles à l'aide des taches solaires, l'extraction précise de cette période présente quelques difficultés. C'est pourquoi d'autres données sont utilisées (carbone 14). Cette période a été trouvée dans la variation séculaire du diamètre solaire.
LE CYCLE DE SUESS Les données de concentration en carbone 14 indiquent une périodicité d'environ 150 - 200 ans.
Date de début de fin des minima de Wolf, Spörer et Maunder Les dates des minima de Wolf, Spörer et Maunder, présentées dans le tableau ci-dessus, suggèrent une périodicité de l'ordre de deux siècles. Elle conduit à une variabilité de l'amplitude du cycle de Schawbe, par exemple lorsque l'on compare le cycle de 1715 avec celui de 1958.
LE CYCLE D'HALLSTATTZEIT Cette période a été trouvée dans les analyses de la concentration en carbone 14 et dans les données climatiques. Son origine n'est pas élucidée. Certains pensent qu'elle est d'origine solaire, d'autres estiment qu'elle constitue un mode propre d'oscillation du système océan-atmosphère. Ce cycle aurait un période de 2 300 ans et son maximum devrait être atteint vers l'an 2 800.
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PARTIE 3
LES AURORES Le vent solaire est un gaz d'hydrogène chaud (1 million de degrés environ), mais très peu dense, s'échappant en permanence 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'Hudson. 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.
Une propagation d'une onde de choc dite de Moreton
ayant éjecté de la matière
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'interactions entre la magnétosphère et le vent solaire. Lors du maximum de l'activité solaire l'atmosphère a tendance à gonfler.
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 :
Comparaison entre le nombre d'éruptions solaires et le nombre de jours avec des aurores
LES LIENS ENTRE LE CLIMAT ET LE SOLEIL Le Soleil pourrait avoir aussi des effets sur le
climat. Quand 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 : température en °C ÉVOLUTION DE LA TEMPÉRATURE SUIVANT LES CYCLES SOLAIRES D'APRÈS DAMONS ET JIRIKOWIC, 1992 : -
LE
CYCLE DE SCHWABE DE 11 ANS
La courbe des changements de durée des cycles
solaire (en rouge) et celle des variation
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 animée gif |
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