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Le Soleil en lumière de l'hydrogène alpha Les éruptions chromosphériques (IV) Les éruptions chromosphériques mériteraient qu'on leur consacre tout un dossier tellement elles couvrent un vaste champ d'activité et de rayonnements divers. Ces éruptions consistent en d'énormes explosions à la surface du Soleil portant durant quelques minutes la matière à plusieurs millions de degrés et libérant quelquefois l'équivalent de dix milliards de mégatonnes de TNT ! Cette énergie phénoménale correspond à quelque 1010 eV/nucléon (~1032 ergs) et équivaut à un flux dont la puissance est de 10-4 Watts/m2 qu'il faut reporter sur une surface souvent des dizaines de fois plus grande que celle de la Terre ! Consulter l'activité solaire en direct
Un tel phénomène ne dure que quelques secondes à quelques minutes puis diminue progressivement en l'espace d'une demi-heure à quelques heures. Ces éruptions ont une origine magnétique et se développent surtout dans les taches en évolution, au voisinage de la ligne qui sépare les taches de polarités magnétiques opposées. Cette augmentation caractéristique de l'éclat de la surface s'explique en partie par l'augmentation de la densité de la matière à un niveau plus élevé de l'atmosphère, les champs magnétiques coronaux piégeant l'énergie radiante et thermique.
Les mouvements convectifs qui agissent sous la photosphère transforment localement la matière qui devient des milliers de fois plus dense. La pression qui en résulte a pour effet d'éjecter le gaz hors de la surface à des vitesses relativistes proches de la moitié de celle de la lumière. Les particules atomiques et les électrons piégées par ce confinement sont accélérées par le champ magnétique intense qui devient instable, forme des boucles et perce la surface. Pendant les éruptions les électrons libres entrent en collision avec le gaz ambiant avec lequel ils doivent partagent leur énergie cinétique. Si le champ magnétique coronal peut stocker une partie de cette énergie, au-delà d'un seuil critique l'énergie est libérée sous forme thermique ce qui explique pourquoi la matière de la chromosphère d'ordinaire chauffée à quelques milliers de degrés est portée à près de 20 millions de K dans la basse couronne. Cette phase très chaude engendre une importante quantité de rayonnements électromagnétiques, des rayons gamma, X, ultraviolets et des particules de forte énergie (protons et électrons) ainsi que des photons, la lumière vive que nous observons. Une certaine quantité d'électrons très énergiques parviennent jusqu'à la couronne où ils excitent les couches successives en émettant des ondes radios caractéristiques.
Ces éruptions apparaissent comme des taches blanches sur les photographies en Ha en raison de leur intensité en rayons X qui provoque un transfert d'énergie sur la matière qui, devenue instable émet des photons pour retrouver un état plus stable. Les éruptions les plus intenses sont de classe X, suivies des éruptions de classe M, C, B, et A. La différence d'énergie d'une classe à l'autre est d'un facteur 10. Consulter le tableau des indices géomagnétiques et solaires pour les détails de ce classement. Les
émissions X et radios se produisent quelques dizaines de secondes avant
l'éruption et sont souvent précédées par la rupture d'un filament, ce
qui tend à confirmer que le champ magnétique joue ici un rôle
prépondérant. Mais nous reviendrons plus loin sur ces émissions
radioélectriques. Dans le cadre des missions spatiales et principalement des missions lunaires et des activités extra-véhiculaires (EVA), ces éruptions chromosphériques sont très dangereuses pour les cosmonautes par l'intensité des rayonnement ionisants qu'elles véhiculent. Pour éviter tout risque d'irradiation ou de dommage génétique, les responsables du contrôle au sol ordonnent la suspension des activités spatiales durant quelques heures lorsqu'une éruption solaire majeure est annoncée.
Rappelons que dans les jours qui suivent une éruption chromosphérique, des particules subatomiques arrivent sur Terre véhiculées par le vent solaire et pénètrent dans la magnétosphère à hauteur des pôles en y provoquant de brillantes aurores et des black-out radio. 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. Les éruptions chromosphériques comptent ainsi parmi les quelques phénomènes astronomiques pouvant directement perturber l'environnement terrestre. Prochain chapitre
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