Le 10 et le 11 mai 2024, une série d’éruptions solaires majeures et d’éjections de masse coronale a déclenché la tempête géomagnétique la plus intense depuis 2003 : un événement classé G5 « Extrême » sur l’échelle de la NOAA. Elle a provoqué des aurores boréales visibles jusqu’en Floride et dans le sud de la France, et surtout de sérieuses perturbations sur les communications HF pour nous, radioamateurs.
L’Observatoire des phénomènes solaires de la NASA ainsi que le NOAA Space Weather Prediction Center (SWPC) ont suivi de très près l’évolution de la tache solaire responsable, baptisée AR3664.
Heureusement, les rayonnements nocifs émis par une éruption solaire ne peuvent pas traverser l’atmosphère terrestre pour affecter physiquement les humains au sol ; cependant, lorsqu’ils sont suffisamment intenses, ils peuvent perturber la couche de l’atmosphère où circulent les signaux GPS et les communications radio.
Image d’une éruption solaire capturée par la NASA, mélange de lumière ultraviolette extrême dans les longueurs d’onde 131 et 171 angströms. Crédits : NASA
Entre le 7 et le 14 mai 2024, la région AR3664 a produit pas moins de 11 éruptions de classe X (dont la plus forte, un événement X8.7 le 14 mai à 16 h 51 UTC, la plus puissante du cycle solaire 25) et une centaine d’éruptions de classe M. Les éruptions de classe M sont environ 1/10 de la taille des explosions les plus intenses, celles de classe X.
Le nombre qui suit la lettre fournit plus d’informations sur l’intensité : un M2 est deux fois plus intense qu’un M1, un M3 trois fois plus intense qu’un M2, etc. Même logique pour les classes X.
Ces éruptions se sont accompagnées de multiples éjections de masse coronale (CME), c’est-à-dire de projections dans l’espace de particules hautement véloces et énergétiques. Ces particules ont provoqué une forte tempête géomagnétique avec une perturbation majeure des satellites de positionnement et des communications radio.
Pour donner un ordre d’idée historique, l’éruption solaire la plus puissante jamais enregistrée reste un événement de classe X28, le 4 novembre 2003. Ce jour-là, le tourbillon de vent solaire ne s’est heureusement pas dirigé vers notre planète, épargnant à la Terre une tempête géomagnétique encore plus catastrophique.
Cela vaut bien quelques explications :
Les éjections de masse coronale (CME) sont d’énormes explosions du champ magnétique et de plasma à la surface du Soleil.
Elles projettent du plasma ionisé dans l’espace interplanétaire, ainsi que du gaz neutre associé par collision. Les éjections de masse coronale transportent des milliards de tonnes de matière. Ces CME ont une incidence sur la magnétosphère de la Terre ; elles sont responsables des tempêtes géomagnétiques et des aurores.
Les CME se déplacent vers l’extérieur du Soleil habituellement à une vitesse d’environ 300 kilomètres par seconde, mais leur vitesse peut être variable. Elles varient de 100 kilomètres par seconde à plus de 3000 kilomètres par seconde. Les CME les plus rapides entrent en éruption à partir des grandes régions actives des taches solaires, alimentées par de plus fortes concentrations de champs magnétiques. Les plus rapides peuvent atteindre la Terre en seulement 14 à 17 heures — lors de l’événement de mai 2024, certaines CME dépassaient les 1000 km/s. Les plus lentes, généralement issues de régions plus tranquilles, prennent plusieurs jours pour atteindre la Terre.
Parce que les CME ont un champ magnétique intégré plus fort que celui du vent solaire, elles augmentent en taille à mesure qu’elles se propagent vers l’extérieur du Soleil. Au moment où elles atteignent la Terre, elles peuvent être si grandes qu’elles remplissent la moitié du volume d’espace entre le Soleil et la Terre. En raison de leur taille immense, ces CME peuvent prendre 24 à 36 heures pour passer sur la Terre.
L’atmosphère solaire observée par les satellites SDO et Soho (coronographe) © reproduction skeeze
La taille, la vitesse, la direction et la densité d’une CME sont des paramètres importants pour prédire si et quand elle aura un impact sur la Terre.
On peut estimer les propriétés d’une CME à l’aide d’un instrument appelé CORONOGRAPHE. Celui-ci bloque la lumière brillante du disque solaire, tout comme la Lune le fait lors d’une éclipse solaire totale, ce qui permet d’observer l’atmosphère solaire externe (chromosphère et couronne). Les CME apparaissent alors sous forme de nuages lumineux de plasma se déplaçant vers l’extérieur à travers l’espace interplanétaire.
Afin de prédire la force de la tempête géomagnétique résultante, les estimations de la force et de la direction du champ magnétique sont essentielles. À l’heure actuelle, ce champ magnétique ne peut être précisément déterminé qu’une fois mesuré par un satellite de surveillance (comme DSCOVR ou SOHO, placés entre le Soleil et la Terre). Si la direction du champ magnétique de la CME est opposée à celle du champ magnétique dipolaire terrestre, la perturbation géomagnétique résultante sera plus forte que si les champs sont orientés dans la même direction. C’est précisément cette configuration défavorable qui a produit l’ampleur du G5 de mai 2024 : l’indice Kp a atteint 9 (le maximum de l’échelle) et l’indice Dst est descendu à -412 nT, un niveau plus vu depuis les tempêtes d’Halloween de 2003.
Voici un tableau qui décrit les perturbations pour le type d’événement qui intéresse particulièrement les radioamateurs : l’échelle des radio black-out (échelle R) de la NOAA, qui mesure l’incidence sur les communications radio HF et sur la navigation. Ces échelles ont des niveaux gradués, à l’image de celles utilisées pour les ouragans, les tornades et les tremblements de terre, qui traduisent la sévérité de l’événement.
Niveau R 5 — Extrême — mesure X20 (2 x 10-3)
- Radio HF : Plus aucune communication radio HF sur tout le côté illuminé par le Soleil pendant plusieurs heures.
- Navigation : les signaux de navigation à basse fréquence utilisés par les systèmes maritimes et aéronautiques tombent en panne sur le côté éclairé de la Terre pendant de nombreuses heures, entraînant une perte de positionnement. Augmentation des erreurs de navigation par satellite pendant plusieurs heures sur le côté éclairé, ce qui peut se prolonger durant la nuit.
Niveau R 4 — Sévère — mesure X10 (10-3)
- Radio HF : Perte de contact radio HF pendant plusieurs heures sur le côté éclairé par le Soleil.
- Navigation : forte dégradation de la communication radio HF sur la majeure partie du côté éclairé pendant une heure ou deux, avec perte de contact durant ce laps de temps.
Niveau R 3 — Fort — mesure X1 (10-4)
- Radio HF : Perte de contact radio HF pendant environ une heure sur le côté éclairé.
- Navigation : signaux de navigation à basse fréquence dégradés pendant approximativement une heure.
Niveau R 2 — Modéré — mesure M5 (5 x 10-5)
- Radio HF : interruption limitée des communications radio HF sur le côté éclairé, perte de contact radio durant plusieurs dizaines de minutes.
- Navigation : dégradation des signaux de navigation basse fréquence pendant des dizaines de minutes.
Niveau R 1 — Mineur — mesure M1 (10-5)
- Radio HF : dégradations faibles ou mineures des communications radio HF sur le côté éclairé, perte occasionnelle de contact radio.
- Navigation : les signaux de navigation basse fréquence sont dégradés durant de courts intervalles.
Ce qui s’est passé le 10-11 mai 2024 :
La tempête géomagnétique G5 a débuté le 10 mai et culminé le 11 mai 2024, dissipée le 13 mai. Elle a été provoquée par une salve de CME issues de la région AR3664 — un groupe de taches solaires d’une taille comparable à celui responsable de l’événement de Carrington en 1859. Plusieurs radioamateurs ont rapporté des coupures franches des bandes HF durant les pics d’activité (niveaux R3), tandis que les aurores résultantes ont été observées jusqu’en Allemagne, en Hongrie, en Autriche, dans le sud de la France, ainsi qu’en Floride et jusqu’au nord de l’Inde — des latitudes exceptionnellement basses pour un tel phénomène.
Le cycle solaire 25 ayant atteint son maximum fin 2024, ce type d’événement reste probable dans les prochains mois : à titre indicatif, sur un cycle solaire complet de 11 ans, la NOAA estime qu’un niveau G5 ne se produit en moyenne que 4 jours au total, très majoritairement concentrés autour du pic du cycle.
Sources :
Spaceweather.gov — NOAA/NWS Space Weather Prediction Center
Spaceweather.gov — Solar Flares (Radio Blackouts)
Spaceweather.gov — NOAA Space Weather Scales
Wikipedia (en) — May 2024 solar storms
Futura-sciences.com — astronomie-decouverte-atmosphere-solaire
Licencié Harec depuis 1990, après une pause de quelques années, j'ai renouvelé mon intérêt pour la radio, je suis particulièrement actif en HF, appréciant le FT8, les contest et la chasse au Dx. Passionné d'informatique, je suis convaincu que le monde des radioamateurs doit évoluer avec les avancées technologiques, notamment avec l'émergence de l'IA dans nos shack.
