Le Soleil n’a eu presque aucune tache en 70 ans : comment résoudre ce mystère ?

Les taches vont et viennent à la surface du Soleil, en suivant un cycle de 11 ans, que les astronomes savent prévoir. Mais, pendant une période de 70 ans, il n’y a eu que de très rares taches à la surface de l’étoile, sans que l’on sache pourquoi. Trois siècles plus tard, une piste pour trouver une explication est enfin proposée.

C’est en étudiant une autre étoile, semblable à celle du système solaire, que des scientifiques se sont dit que l’on pourrait enfin savoir ce qui est arrivé au Soleil. Leur étude, publiée dans The Astrophysical Journal le 22 mars 2022, montre qu’un phénomène semblable semble se produire pour cette étoile, nommée HD 166620.

Que sont les taches solaires ?

Les taches solaires apparaissent comme des régions plus sombres à la surface de l’astre (la photosphère). Ces zones sont caractérisées par des températures moins élevées que celle de leur environnement. Comme moins de lumière est émise au niveau d’une tache, par comparaison avec le reste du disque solaire, elle apparait comme une zone plus sombre, par contraste. Étudier ces taches est primordial pour comprendre la physique du Soleil, mais aussi les liens entre le Soleil et notre planète.

Leur évolution au cours des cycles solaires est suivie attentivement. L’activité du Soleil varie sur une période de 11 ans. Pendant les années où l’activité du Soleil s’intensifie, le nombre de taches solaires augmente. Chaque cycle solaire commence par un minimum (lorsque le Soleil a peu de taches), passe par un maximum en milieu de cycle et se termine sur un autre minimum. Nous sommes actuellement dans le 25e cycle du Soleil, depuis fin 2019.

Un mystère de longue date sur le Soleil : le Minimum de Maunder

Le nombre de taches apparaissant à la surface du Soleil est observé depuis plusieurs siècles : Galileo les documentait déjà dans les années 1600. Néanmoins, entre 1645 et 1715, les astronomes ont constaté que le nombre de taches solaires était curieusement plus faible : « Notre étoile la mieux connue, le Soleil, a subi une période connue sous le nom de Minimum de Maunder, au cours de laquelle l’activité était très faible, et peut-être constante plutôt que périodique », écrivent les scientifiques dans leur étude. Cette période a été nommée en référence à l’astronome anglais Edward Maunder, qui a travaillé sur ce phénomène. Ce minimum a longtemps laissé les astronomes perplexes.

Des centaines d’années plus tard, l’étoile scrutée dans la nouvelle étude, HD 166620, pourrait enfin offrir un aperçu de ce qui a pu se produire. Pour ces scientifiques, cet astre semble connaître actuellement un état comparable au Minimum de Maunder. « L’étoile semble maintenant être entrée dans une phase d’activité faible et calme », décrivent-ils.

Pour aller plus loin

Jamais une protubérance aussi grande n’avait été vue sur une image du soleil en entier

L’astre faisait partie d’un groupe de 59 étoiles, pour lesquelles les scientifiques ont rassemblé entre 50 et 60 ans de données d’observations (notamment depuis les observatoires du mont Wilson et W. M. Keck). Dans cet ensemble, HD 166620 a un cycle dont la durée est estimée à 16 ans. Mais elle est dans une période de faible activité : depuis 2003, on n’y pas vu de nouvelles taches solaires.

Les scientifiques ont bon espoir de pouvoir continuer à étudier cette étoile, pendant cette période d’activité minimale (et peut-être, jusqu’au début d’un nouveau cycle). Ainsi, ils pourraient en savoir plus sur sa structure magnétique et peut-être même comprendre enfin ce qui a pu arriver au Soleil.