Nous n'avions pas assez de préoccupations climatiques, la Terre fait face à une nouvelle crainte : les tornades spatiales

Avant, nous regardions le ciel pour prédire le temps. Aujourd'hui, nous consultons une application qui affiche les prévisions générées par des simulations incroyablement puissantes à partir des données des radars et des satellites. Nous pouvons ainsi voir la trajectoire d'un ouragan plusieurs jours avant qu'il ne touche terre, ce qui permet de sauver potentiellement des milliers de vies. Mais qu'en est-il des "tornades" qui viennent de l'espace ?

Il s'avère que l'espace interplanétaire n'est pas un vide tranquille, et une nouvelle étude met en garde contre un phénomène qui a déjà été baptisé d'un nom inquiétant : "tornades spatiales". Il ne s'agit pas de tourbillons de vent qui emportent avec eux les débris de la galaxie, mais en réalité de vortex tourbillonnants de plasma et de champs magnétiques qui voyagent à des vitesses folles dans l'espace.

Mais le plus inquiétant n'est pas leur existence, mais leur lieu de formation. Les recherches révèlent que ces vortex ne proviennent pas nécessairement du Soleil, mais peuvent naître spontanément dans l'espace lointain, à la suite de collisions entre des tempêtes solaires plus importantes. Et oui, ils sont suffisamment puissants pour causer des ravages sur Terre.

Lorsque les astronomes parlent de climat spatial, ils ne font pas référence à une pluie de météores. Le moteur météorologique de notre système solaire est le Soleil. De temps en temps, notre étoile crache d'énormes éruptions de particules chargées et de champs magnétiques. Les événements les plus puissants de ce type sont les éjections de masse coronale (EMC).

Les EMC se déplacent à des vitesses pouvant atteindre 2 900 kilomètres par seconde. Lorsqu'une EMC frappe la Terre, elle interagit avec notre bouclier magnétique naturel (la magnétosphère) et peut provoquer une tempête géomagnétique. La bonne nouvelle, c'est que cette interaction produit des aurores boréales et australes d'une beauté incroyable. Le mauvais côté, c'est qu'une tempête géomagnétique sévère peut perturber les réseaux électriques, surchauffer les transformateurs jusqu'à les faire tomber en panne et endommager les satellites essentiels aux communications et au GPS.

C'est là que commence la nouvelle recherche. En 2023, une équipe de scientifiques de l'université du Michigan s'est heurtée à un problème : ils enregistraient des tempêtes géomagnétiques sur Terre qui ne correspondaient à aucune EMC prévue. Il s'agissait de "tempêtes fantômes".

L'hypothèse : des événements météorologiques spatiaux plus petits et plus dangereux se formaient sur la trajectoire du Soleil vers la Terre, plutôt que directement sur le Soleil. Selon un article publié par les chercheurs dans The Conversation, les principaux suspects étaient des structures appelées "cordes de flux", des faisceaux de champs magnétiques enroulés sur eux-mêmes que l'on surnomme affectueusement "tornades magnétiques". Elles avaient déjà été observées, mais leur origine exacte était inconnue et on ne savait pas si elles étaient suffisamment puissantes pour causer des problèmes à elles seules.

Le problème était de savoir comment les détecter. Les simulations actuelles du climat spatial sont conçues pour voir les "grandes" choses (EMC), pas les petits vortex. Ces cordes de flux étaient trop petites pour que les modèles puissent les résoudre. Les chercheurs comparent cela à "essayer de prévoir un ouragan avec une simulation qui ne montre que les modèles climatiques globaux".

Comme ils ne pouvaient pas augmenter la résolution de l'ensemble du système solaire (ce qui aurait été trop coûteux en termes de calcul), l'équipe a fait quelque chose de plus intelligent : elle a créé un "couloir" de simulation à très haute résolution, près de 100 fois plus fin que les modèles précédents, centré sur la trajectoire d'une éruption solaire spécifique survenue en mai 2024.

Et c'est alors qu'ils les ont vus. La simulation a révélé le mécanisme à l'origine de ces tornades. Cela s'est produit lorsque la EMC a "percuté" le vent solaire plus lent qui se trouvait devant elle. L'analogie faite par les chercheurs eux-mêmes est parfaite : c'était comme "voir un ouragan générer un amas de tornades sur son passage".

L'étude confirme pour la première fois ce phénomène par simulation. La collision entre la EMC et le vent solaire crée un intense "courant de feuille". Dans cette zone, un processus appelé reconnexion magnétique (lorsque les lignes du champ magnétique se rompent et se reconfigurent violemment) "crache" ces vortex de méso-échelle.

Pourquoi sont-ils dangereux ? La simulation a montré que ces "cordes de flux" mésoscopiques ne sont pas des phénomènes mineurs. Elles contiennent des champs magnétiques (d'environ 30 nanoTeslas) "suffisamment puissants pour déclencher à eux seuls une tempête géomagnétique importante".

Le véritable danger est que, pour nos systèmes actuels, ils sont presque invisibles. Alors qu'une EMC géante est une menace évidente et massive que nous pouvons suivre depuis le Soleil, ces "tornades spatiales" qui se forment en cours de route n'apparaîtraient, au mieux, que comme un "petit blip" sur les écrans. Nous pourrions être frappés par une tempête géomagnétique capable d'endommager le réseau électrique sans avertissement préalable.

Cette découverte démontre que notre façon de surveiller le climat spatial est insuffisante. Au lieu de satellites placés en un seul point (comme l'observatoire DSCOVR, qui ne peut mesurer que ce qui passe devant lui), nous avons besoin d'une constellation de satellites volant en formation.

Les chercheurs ont proposé une mission spécialement conçue à cet effet. Elle s'appellerait SWIFT (Space Weather Investigation Frontier) et consisterait en une constellation de quatre satellites volant en formation tétraédrique, capables de mesurer ces vortex avec précision. Ce n'est qu'en mesurant le même phénomène à partir de plusieurs points à la fois que nous pouvons comprendre sa structure 3D réelle et sa dangerosité.