Une puissante tempête géomagnétique survenue lors de la fête des mères a provoqué l’apparition de zones ionisées dans la haute atmosphère terrestre, perturbant les communications radio. Des chercheurs japonais ont analysé ce phénomène rare qui pourrait avoir des implications importantes pour nos systèmes de navigation et de télécommunication.
Une tempête solaire aux effets inattendus sur l’atmosphère terrestre
Les chercheurs de l’Université de Kyushu au Japon ont apporté un nouvel éclairage sur la tempête géomagnétique qui s’est manifestée le 10 mai 2024, jour de la fête des mères dans plusieurs pays. Cette perturbation majeure est survenue après qu’une importante tempête solaire ait frappé notre planète. Les scientifiques se sont particulièrement intéressés aux effets de cette tempête sur la couche E de l’ionosphère terrestre, située dans la haute atmosphère entre 90 et 120 kilomètres d’altitude.
« La couche E sporadique n’a pas été très étudiée pendant les tempêtes car elle semblait insensible aux tempêtes solaires », a expliqué Huixin Liu, responsable de l’étude. « Mais nous voulions voir si un événement aussi puissant que la tempête géomagnétique de la fête des mères avait un impact sur la couche E. Ce que nous avons découvert était vraiment fascinant. »
L’équipe a constaté que la couche E s’était considérablement renforcée durant la tempête. Des zones minces à forte densité d’ionisation – connues sous le nom de couches E sporadiques – sont soudainement apparues dans l’ionosphère, créant des conditions propices aux perturbations radioélectriques.
Une collecte de données mondiale pour comprendre le phénomène
Pour étudier ces manifestations, l’équipe a fait appel à diverses sources de données, tant spatiales que terrestres. En utilisant le réseau satellitaire COSMIC-2 (une collaboration américano-taïwanaise) et 37 radars terrestres appelés ionosondes, les chercheurs ont rassemblé une quantité impressionnante d’informations durant et après la tempête solaire, leur permettant d’établir une cartographie mondiale de l’activité de la couche E sporadique.
« Cette grande quantité de données était essentielle pour détecter la présence des couches E sporadiques et suivre leur formation au fil du temps », a précisé Liu.
Dans leur analyse, les scientifiques ont découvert que les couches E sporadiques se formaient après la phase principale de la tempête solaire, durant ce qu’ils appellent la « phase de récupération ». L’équipe a d’abord détecté ces couches aux latitudes élevées, près des pôles, avant qu’elles ne s’étendent progressivement vers l’équateur.
Une propagation révélatrice
« Cette caractéristique de propagation des hautes vers les basses latitudes suggère que les couches E sporadiques sont très probablement causées par les vents neutres perturbés dans la région E », a expliqué Liu.
Les chercheurs s’intéressent à ce phénomène car il peut perturber les bandes de communication radio HF (haute fréquence) et VHF (très haute fréquence), qui jouent un rôle majeur dans plusieurs domaines :
- Navigation aérienne et maritime
- Communications militaires
- Systèmes de positionnement
- Certaines transmissions de données
Avec une meilleure compréhension de l’activité dans la couche E durant une tempête géomagnétique, les chercheurs espèrent trouver des moyens de contourner ces perturbations et d’améliorer la fiabilité des communications dans ces conditions extrêmes.
Les aurores boréales, face visible d’un phénomène complexe
La tempête géomagnétique de la fête des mères a également offert un spectacle visuel impressionnant avec des aurores boréales observables jusqu’à des latitudes inhabituellement basses. Des témoins ont pu admirer ces lumières célestes depuis l’Ohio et d’autres régions des États-Unis normalement épargnées par ce phénomène.
Mais au-delà du spectacle visuel, ces manifestations sont le signe d’interactions complexes entre le vent solaire et le champ magnétique terrestre. Lorsque des particules chargées provenant du Soleil entrent en collision avec les atomes et molécules de notre atmosphère, elles créent non seulement ces magnifiques aurores, mais aussi des perturbations électromagnétiques qui peuvent affecter nos technologies.
Des implications pour notre sécurité technologique
Un exercice récent a d’ailleurs révélé que les États-Unis ne sont pas suffisamment préparés à une grande tempête solaire. Ces événements peuvent avoir des effets bien plus graves que de simples perturbations radio :
- Pannes des réseaux électriques
- Dysfonctionnements des satellites
- Perturbations des systèmes GPS
- Interruptions des communications longue distance
La recherche menée par l’équipe japonaise apporte ainsi une pièce supplémentaire au puzzle complexe des interactions Soleil-Terre, et pourrait contribuer à améliorer notre résilience face à ces phénomènes naturels mais potentiellement perturbateurs.
L’étude a été publiée le mois dernier dans la revue Geophysical Research Letters, offrant à la communauté scientifique de nouvelles données pour mieux anticiper et gérer les effets des futures tempêtes solaires sur notre environnement technologique.