Des scientifiques de l'Observatoire royal ont passé en revue "l'expérience scientifique la plus ancienne".
Depuis que Galileo Galilei a pointé son télescope artisanal vers le soleil, nous surveillons de près le nombre de taches solaires. Les résultats sont suivis dans deux séries d'observations différentes. Cependant, ces séries sont loin d'être les mêmes. Les scientifiques belges de l'Observatoire royal ont maintenant aplani les divergences historiques. La conclusion la plus importante :il n'y a jamais eu de « grand maximum solaire ».
Les taches solaires ont été remarquées par les astronomes observateurs dès l'antiquité classique et la Chine ancienne. Cependant, les taches relativement sombres du disque solaire jaune étaient alors toujours associées à des transitions planétaires. Il a fallu attendre Galileo Galilei au début du XVIIe siècle pour une explication un peu plus proche de la vérité :le célèbre astronome italien pensait qu'il s'agissait de nuages dans l'atmosphère solaire.
Mais Galilée avait également tort. Les taches solaires sont des taches relativement froides à la surface du soleil (4 500 degrés Celsius au lieu des 6 000 degrés habituels). Cette température plus basse est le résultat de champs magnétiques puissants qui bloquent l'apport de chaleur depuis l'intérieur du soleil.
Depuis l'époque de Galilée, les astronomes (amateurs et professionnels) sont intrigués par le va-et-vient des taches solaires. Après tout, au fil du temps, il est devenu clair qu'il existe un schéma récurrent, un «cycle solaire» qui a duré onze ans - à chaque fois avec un maximum et un minimum du nombre de taches solaires. Lorsque les physiciens ont dévoilé la structure du soleil au XXe siècle, ils ont compris d'où venait ce cycle :ils ont découvert que les pôles magnétiques du soleil s'inversent en moyenne tous les 11 ans.
De plus, ils ont également découvert qu'une période avec un nombre relativement élevé de taches solaires correspondait à une période active du soleil. Pendant une telle période, le soleil produit plus de vent solaire :des particules de haute énergie qui provoquent des aurores dans l'atmosphère terrestre et perturbent le trafic des satellites autour de notre planète. Sans parler de l'influence d'un soleil (in)actif sur notre climat. Mais nous y reviendrons plus tard.
Le comptage quotidien des taches solaires a été qualifié d'expérience scientifique la plus ancienne. Aux 17e et 18e siècles, cela se faisait avec un grand nombre d'observateurs et de télescopes différents, et bien sûr il n'y avait pas de méthodologie standard pendant tout ce temps. Après tout, tout le monde n'a pas les mêmes bons yeux ou un télescope aussi puissant.
A ce jour, l'évolution du nombre de taches solaires est suivie au moyen de deux séries :l'International Sunspot Number et le Sunspot Group Number. La première série a été établie en 1849 par l'Observatoire de Zurich, en Suisse. Elle remonte à 1700. La deuxième série, qui compte des groupes de taches solaires au lieu d'individuelles, a été compilée en 1998 par des astronomes américains. Cela remonte à 1610 - oui :les premières mesures sont effectuées par nul autre que Galileo.
Si vous mettez les deux séries l'une à côté de l'autre – ou mieux :l'une au-dessus de l'autre – vous voyez immédiatement qu'elles ne correspondent pas. Ce n'est guère surprenant. Les deux séries sont le résultat d'observations non calibrées. En fait, on pourrait dire que comparer les observations de 1850 et 1950 équivaut à comparer des pommes avec des oranges.
Il y a quatre ans, deux astronomes belges de l'Observatoire royal de Belgique ont décidé que les deux séries pourraient bénéficier d'un nettoyage en profondeur. Pourquoi ont-ils dû faire ça ? On le sait peu, mais depuis 1981 le service de l'Observatoire d'Uccle au nom éloquent World Data Center garde la trace de l'International Sunspot Number. "La série International Sunspot Number a été fondée en 1849 par le directeur de l'Observatoire de Zurich", explique Laure Lefèvre, qui dirige le World Data Center avec son collègue Frédéric Clette. « Mais en 1981, l'observatoire ne s'y intéresse plus à cause des coupes budgétaires. Ensuite, notre Observatoire a décidé de s'occuper de la série d'observations.”
Lors du calage, Lefèvre et Clette ont rencontré plusieurs erreurs systématiques dans les deux séries. Par exemple, ils ont identifié un observateur en Suisse dont la vision, sans s'en rendre compte, se détériorait lentement mais sûrement. Ils ont également constaté que certains observateurs, en particulier ceux chargés de surveiller d'autres aspects du soleil, sous-déclaraient. Lefèvre :" Si ces observateurs n'ont pas enregistré de taches solaires, cela ne veut pas dire qu'il n'y en avait pas. " Enfin, les deux astronomes belges ont également corrigé une mauvaise correction qui avait été introduite en 1947 dans la série de l'International Sunspot Number. Une correction qui a résulté d'un nouveau directeur à l'observatoire de Zurich.
La combinaison de toutes les corrections a conduit à un résultat surprenant. « Dans la nouvelle série, les maxima historiques sont considérablement plus élevés, si bien qu'on ne peut plus parler d'un soi-disant 'grand maximum' dans la seconde moitié du siècle dernier », précise Lèfevre. Il n'y a pas si longtemps, ce « grand maximum » était avancé par les climato-sceptiques comme une explication alternative du réchauffement climatique. Après tout, on sait qu'un soleil plus actif envoie plus d'énergie lumineuse à la terre.
L'Union astronomique internationale (UAI) est également charmée par les travaux de Clette et Lefèvre. La semaine dernière, elle a officialisé la normalisation du nombre de taches solaires – ainsi que les règles du jeu pour faire correspondre les deux séries. Dans un communiqué de presse, l'UAI qualifie les deux séries de "clés pour tracer l'évolution du soleil et des autres étoiles et pour étudier l'impact du soleil sur la vie sur Terre". De plus, les deux séries, du nombre international de taches solaires d'une part et du nombre de groupes de taches solaires d'autre part, correspondent maintenant bien. "Pour la première fois dans l'histoire, ils montrent la même évolution à long terme du soleil."
Le minimum de Maunder est valable
Après le calibrage, une hypothèse peut déjà être jetée à la poubelle - si elle n'y était plus condamnée :à savoir la théorie selon laquelle le réchauffement climatique que nous vivons actuellement est en grande partie causé par une plus forte activité du soleil durant la seconde moitié de l'année. 20ème siècle.
Il n'y a donc aucune trace de ce "grand maximum solaire" après l'étalonnage, mais le minimum de Maunder tient. Cela indique la période entre 1645 et 1715 au cours de laquelle - selon les deux séries de nombres de taches solaires - extrêmement peu de taches solaires étaient visibles. Ce minimum de Maunder aurait provoqué le petit âge glaciaire, une période au cours de laquelle l'Europe a souffert d'hivers extrêmement froids et d'étés pluvieux.
