2024-04-09 17:15:04
L’événement de Carrington de 1859, une tempête solaire massive, a récemment été étudié à travers les concentrations de radiocarbone dans les cernes des arbres, révélant de nouvelles informations sur l’activité solaire et ses effets sur Terre. (Concept de l’artiste.) Crédit : SciTechDaily.com
Un groupe de recherche coordonné par l’Université d’Helsinki a pu mesurer un pic de concentration de radiocarbone dans les arbres de Laponie survenu après l’éruption de Carrington. Cette découverte aide à se préparer à de dangereuses tempêtes solaires.
L’événement de Carrington de 1859 est l’une des plus grandes tempêtes solaires enregistrées au cours des deux derniers siècles. Cela a été observé sous la forme d’éruptions de lumière blanche sur un groupe géant de taches solaires, d’incendies dans des stations télégraphiques et de perturbations dans les mesures géomagnétiques, ainsi que d’aurores, même dans les régions tropicales.
Dans une étude conjointe menée par l’Université d’Helsinki, l’Institut des ressources naturelles de Finlande et l’Université d’Oulu, un signe d’augmentation des concentrations de radiocarbone suite à la tempête Carrington a été détecté pour la première fois dans les cernes des arbres. Auparavant, des traces de radiocarbone n’avaient été détectées que lors de tempêtes solaires beaucoup plus intenses.
Découverte à travers un marqueur cosmique
Les arbres de Laponie constituent une archive naturelle unique permettant d’étudier le comportement passé du Soleil. Markku Oinonen fore un échantillon contenant des informations intéressantes sur les événements du 19ème siècle. Crédit : Joonas Uusitalo
«Le radiocarbone est comme un marqueur cosmique décrivant les phénomènes associés à la Terre, au système solaire et à l’espace», explique Markku Oinonen, directeur du laboratoire de chronologie de l’université d’Helsinki, qui a dirigé l’étude.
Cartographie des tempêtes solaires
Une tempête solaire correspondant à l’événement de Carrington à l’époque moderne perturberait les réseaux électriques et mobiles et causerait des problèmes majeurs aux systèmes de satellite et de navigation, entraînant par exemple des problèmes dans le trafic aérien. C’est pourquoi une connaissance précise du comportement solaire profite à la société.
Les tempêtes solaires plus petites et plus fréquentes que les tempêtes de Carrington peuvent aujourd’hui être étudiées à l’aide d’appareils de mesure et de satellites, tandis que les plus grandes peuvent être étudiées, par exemple en mesurant la concentration de radiocarbone dans les cernes des arbres.
Jusqu’à présent, il n’a pas été possible d’étudier spécifiquement des tempêtes de taille moyenne telles que l’événement de Carrington, qui ne se sont pas produites à l’époque moderne, en utilisant les techniques conventionnelles du radiocarbone. Cette étude récente ouvre une nouvelle voie potentielle pour étudier la fréquence des tempêtes de la taille de Carrington, ce qui pourrait aider à mieux se préparer aux menaces futures.
Des informations de plus en plus précises sur le cycle du carbone
Les résultats ont été interprétés à l’aide d’un modèle numérique de production et de transport du radiocarbone développé par des chercheurs de l’Université d’Oulu.
«Le modèle dynamique de transport atmosphérique du carbone a été spécialement développé pour décrire les différences géographiques dans la répartition du radiocarbone dans l’atmosphère», explique la chercheuse postdoctorale Kseniia Golubenko de l’Université d’Oulu.
Cette découverte peut aider à mieux comprendre la dynamique atmosphérique et le cycle du carbone avant les émissions de combustibles fossiles d’origine humaine, permettant ainsi le développement de modèles de cycle du carbone de plus en plus détaillés.
«Il est possible que l’excès de radiocarbone provoqué par l’éruption solaire ait été principalement transporté vers la basse atmosphère à travers les régions du nord, contrairement à la compréhension générale de son mouvement», réfléchit le doctorant Joonas Uusitalo du Laboratoire de chronologie.
Autres sources de radiocarbone
«Il est également possible que le changement cyclique de la production de radiocarbone dans la haute atmosphère provoqué par la variation de l’activité solaire ait entraîné des différences locales au niveau du sol observées dans nos résultats», ajoute Uusitalo.
Le sujet nécessite des recherches plus approfondies. Les documents historiques montrent que d’importantes tempêtes géomagnétiques ont également eu lieu en 1730 et 1770, c’est pourquoi leur suivi sera probablement au centre de l’attention ensuite.
Référence : « Décalage transitoire à 14 °C après l’événement de Carrington enregistré par les cernes des arbres polaires » par Joonas Uusitalo, Kseniia Golubenko, Laura Arppe, Nicolas Brehm, Thomas Hackman, Hisashi Hayakawa, Samuli Helama, Kenichiro Mizohata, Fusa Miyake, Harri Mäkinen, Pekka Nöjd , Eija Tanskanen, Fuyuki Tokanai, Eugene Rozanov, Lukas Wacker, Ilya Usoskin et Markku Oinonen, 5 mars 2024, Geophysical Research Letters.
DOI : 10.1029/2023GL106632
L’étude récemment publiée a été réalisée dans le cadre d’un projet collaboratif du Laboratoire de chronologie et du Département de physique de l’Université d’Helsinki et de l’Institut des ressources naturelles de Finlande. Des chercheurs de l’Université d’Oulu, de l’Université de Nagoya, de l’Université de Yamagata et de l’ETH Zurich ont également contribué à l’étude. L’étude a reçu un financement du Conseil finlandais de la recherche, de la Fondation culturelle finlandaise et de la Fondation Emil Aaltonen.
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