solar flares

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Début mars dernier, on a eu droit de la part du Soleil à quelques éruptions solaires d’une rare intensité. Les médias qui ont alors rapporté le phénomène ont parlé de risques de pannes des appareils électroniques, mais sans vraiment dire pourquoi (ça aurait pu risquer d’être intéressant, sûrement).

Il y a deux genres d’effets que ces éruptions solaires peuvent avoir sur l’électronique : une à très petite échelle (échelle atomique), une autre à très grande échelle (échelle d’un continent ou d’un pays).

Les éruptions solaires sont dues à la brisure de lignes de champs magnétiques dans la photosphère solaire. Le long de ces lignes de champs circulent des particules chargées (protons, électrons, ions…). Les cassures de ces lignes se font un peu comme lorsque l’on tord une poignée de spaghettis crus : plein de petits morceaux sont éjectés. Pour le Soleil, il s’agit de l’éjection d’une énorme quantité de particules à haute énergie.

Lorsque ce nuage de particule arrive au niveau de la Terre à très grande vitesse, il est normalement dévié par le bouclier magnétique terrestre. Certains protons arrivent cependant à s’infiltrer entre les lignes de champs magnétique terrestre et réagissent avec les particules de l’atmosphère qui émettent alors un peu de lumière : ce sont les aurores polaires. Si ce sont d’autres particules non-chargées mais très énergétiques, elles peuvent arriver jusqu’à la surface et interagir avec la matière solide, dont les ordinateurs par exemple. C’est là qu’elles peuvent causer des dégâts, comme par exemple changer l’état logique de quelques bits dans la mémoire, provoquant des pannes et des bogues. C’est un effet à petite échelle : seuls quelques bits sont modifiés.
Notez que ces effets n’ont pas forcément pour cause une éruption solaire. Les particules à haute énergie peuvent venir d’ailleurs dans l’univers.

L’effet à grande échelle est provoqué par le nuage de particules chargées arrivant sur le bouclier magnétique terrestre : le bouclier se déforme et il oscille, comme poussé par le nuage. De ce fait, le champ magnétique perçu à la surface de la Terre varie le temps que le nuage de particules nous balaye.
La surface de la Terre est recouverte de fils électriques installés par l’homme, que ce soit dans la maison, mais aussi des centaines de kilomètres de lignes électriques traversant des pays entiers.
Or, un champ magnétique variable induit dans les conducteurs autour un courant électrique. Donc il y a dans les fils électriques des surtensions ou des sous-tensions dues à l’oscillation du champ magnétique terrestre (jusqu’à 15% de variation). Les conséquences peuvent être des pannes de courant dans des villes ou des régions entières. C’est ce qui s’est passé par exemple au Canada et aux États-Unis en 1989, où une éruption solaire importante a coupé le Québec et une partie du nord-est des États-Unis d’électricité pendant plusieurs heures.

ÉDIT : oh, voilà une image de XKCD que j’avais oublié de mettre, et qui parodie ce phénomène d’induction de courant à cause de l’oscillation du champ magnétique terrestre : xkcd.com/509.

Image de Nasa Goddard project