Le Soleil semble enfin se réveiller sérieusement du long sommeil du dernier cycle. La cause de l'accalmie la plus récente dans l'activité du Soleil est quelque peu énigmatique, mais elle peut s'expliquer par la «bande transporteuse» de plasma qui circule dans la chromosphère et la photosopère du Soleil. Jusqu'où cette bande transporteuse de plasma s'étend sous le soleil peut fortement influencer la durée des cycles solaires.
Dans un récent article publié dans Lettres de recherche géophysique, Le Dr Mausumi Dikpati du Centre national de recherche atmosphérique de haute altitude de Boulder, au Colorado, et son équipe ont modélisé les données de l'observatoire du mont Wilson pour la durée du dernier cycle solaire. Lorsqu'ils ont analysé et modélisé des mesures Doppler de surface du flux de courants de plasma qui circulent sous la surface du Soleil, ils ont découvert que le flux s'étendait jusqu'aux pôles.
Cela contraste avec les données des précédents cycles solaires de longueur moyenne, dans lesquels le flux de plasma méridien - ou la bande transporteuse du Soleil - ne s'écoulait qu'à environ 60 degrés de latitude. Ce flux n'est pas sans rappeler la circulation thermohaline ici sur Terre, dans laquelle l'océan transporte la chaleur autour du globe.
Le Dr Dikpati a déclaré dans une interview par e-mail: «C'est la première fois que le tapis roulant du Sun est mesuré avec suffisamment de précision pour deux cycles consécutifs (cycles 22 s'étalant sur environ 1986-1996.5 et cycle 23 s'étalant sur 1996.5-2009). D'après ces données, nous savons maintenant que le cycle 22 avait une bande transporteuse plus courte atteignant seulement jusqu'à 60 degrés de latitude, tandis que le cycle 23 avait une longue bande transporteuse s'étendant jusqu'à la perche. »
Les cycles du Soleil sont intimement liés au champ magnétique qui imprègne notre étoile la plus proche. De gigantesques boucles du champ magnétique du Soleil sont à l'origine des taches solaires et, à mesure que les contours du champ magnétique changent au cours du cycle du Soleil, on observe plus ou moins de taches solaires, ainsi que des éruptions solaires et d'autres activités. Il y a toujours un manque de taches solaires entre les cycles, mais le minimum à la fin du cycle 23 était anormalement long.
La bande transporteuse de plasma circulant dans la chromosphère et la photosphère entraîne essentiellement avec elle le flux magnétique du Soleil. Étant donné que l'étendue de la bande transporteuse a atteint une latitude plus élevée, il a fallu plus de temps au flux magnétique pour revenir à l'équateur, ce qui a entraîné le retard des taches solaires marquant le début du cycle 24.
Le Dr Dikpati et son équipe ont déterminé que ce n'était pas la vitesse du flux de la bande transporteuse à plasma qui allongeait le cycle solaire, mais l'étendue dans des latitudes plus élevées et un retour plus lent à l'équateur. Bien que la vitesse de la bande transporteuse ait été un peu plus élevée que d'habitude au cours des cinq dernières années, elle s'est également étirée beaucoup plus que lors d'un cycle normal.
Le Dr Dikpati a déclaré utiliser les données des cycles solaires précédents pour mieux affiner leur modèle de bande transporteuse:
À partir de la même source de données (données du mont Wilson de Roger Ulrich), il existe également des preuves d'un court convoyeur à bande aux cycles 19, 20 et 21. Tous ces cycles ont eu des périodes (10,5 ans) comme le cycle 22. Au-delà de cela, nous espérons que d'autres membres de la communauté chercheront des preuves de l'étendue latitudinale du tapis roulant dans des cycles encore plus anciens. En fait, la théorie de la bande transporteuse aux hautes latitudes indique qu'une bande transporteuse plus courte devrait être plus courante au Soleil, mais cette longue bande transporteuse au cycle 23 pourrait être l'exception. Les données du mont Wilson montrent déjà qu'au début du cycle 24, la bande transporteuse se raccourcit à nouveau, ce qui suggère que le cycle 24 ressemblera davantage aux cycles 19-22.
En obtenant un meilleur modèle de l'interaction entre le flux de plasma et le champ magnétique du Soleil, les scientifiques solaires peuvent être en mesure de mieux prédire et expliquer la longueur des cycles solaires futurs et passés.
Le Dr Dikpati a déclaré: «La bande transporteuse régit également la mémoire du Soleil sur ses caractéristiques magnétiques passées. C'est un ingrédient important pour la construction de modèles de prédiction des cycles solaires. »
Source: Geophysical Research Letters, entretien par courriel avec le Dr Mausumi Dikpati
