Un papillon, un visage, un cœur… Le Soleil, au pic de son cycle d’activité de onze ans, se couvre régulièrement de « trous » aux formes diverses. Appelés trous coronaux, ils peuvent atteindre plusieurs centaines de fois la taille de la Terre et donner lieu à des tempêtes géomagnétiques, à l’origine, notamment, d’aurores boréales sur notre planète.

« Paradoxalement, un trou coronal n’est pas un trou, c’est simplement une tache sombre due à une zone plus froide, qui émet moins de lumière », pose Anthony Salsi, astrophysicien et vulgarisateur scientifique. Cette différence de température, bien que pas excessive, suffit pour faire apparaître ces taches sombres quand on observe le Soleil en ultraviolet.

Une histoire de champ magnétique

Ces « trous » sont dus au champ magnétique du Soleil, dont les particules chargées suivent les lignes. A la surface de notre étoile, « le nord attire le sud, le plus attire le moins », comme un aimant, et « des reconnexions magnétiques se produisent constamment, c’est-à-dire que des zones de polarité opposée s’attirent », explique le cofondateur du site de détection et d’alerte aux aurores boréales Pulsar. C’est ce phénomène qui forme des filaments en forme d’arc qui retombent sur le Soleil : les particules suivent ces lignes qui s’attirent, ce qui fait que le plasma reste contenu à la surface de notre étoile.

Mais il arrive parfois qu’une zone positive rencontre une autre zone positive : « D’un coup, il n’y a plus de reconnexion magnétique et les lignes de champ s’ouvrent vers l’extérieur, vers le milieu interplanétaire [l’espace du système solaire]. Le plasma n’est donc plus contenu à la surface du Soleil par ces lignes de champ et il est éjecté, ce qui crée une zone moins dense, plus froide »… qui apparaît comme une tache plus sombre, c’est-à-dire un trou coronal.

Trou coronal VS éjection de masse coronale

Ce phénomène ne doit pas être confondu avec les éjections de masse coronale (CME dans le jargon) – dont on parle beaucoup lors d’épisodes d’aurores boréales sur Terre –, qui sont, elles, « liées à une éruption solaire soudaine » dont l’origine est assez mal connue. Si elles rejettent « la même matière » qu’un trou coronal, les CME sont « très courtes, soudaines », là où « un trou coronal est un phénomène assez lent, qui peut durer plusieurs jours », explique Anthony Salsi.

« Le trou ne se forme pas d’un seul coup, cela prend du temps, il faut que des zones de même polarité se rencontrent et grandissent », précise l’astrophysicien. Tant que le trou est ouvert, un vent continu de particules s’échappe de la surface du Soleil, « jusqu’à ce que la reconnexion entre zones de polarité différente se fasse et que le trou se referme ». Les éruptions solaires sont, en plus, « généralement plus puissantes » que les trous coronaux.

Des aurores boréales aux hautes latitudes

Les trous coronaux rejetant la même matière que les éjections de masse coronale, ils peuvent eux aussi provoquer des tempêtes solaires, à l’origine des aurores boréales. « Même si la vitesse des particules éjectées des trous coronaux est inférieure à celle, cataclysmique, des éruptions, le phénomène sur Terre à l’arrivée est le même : les particules émises à la surface du Soleil viennent interagir avec la magnétosphère terrestre », provoquant des tempêtes géomagnétiques, développe Anthony Salsi.

Il est cependant peu probable que des trous coronaux génèrent des aurores boréales dans les basses latitudes, comme en France, la tempête géomagnétique qu’elle provoque n’étant pas assez sévère. « On peut en revanche s’attendre à des aurores boréales à des hautes latitudes, comme en Islande ou dans les pays nordiques, quand il y a un gros trou coronal en face de la Terre », ces zones ne nécessitant pas des paramètres extrêmement favorables pour voir apparaître le ballet de lumière dans le ciel.

Quant à la fréquence importante des tempêtes géomagnétiques et des aurores boréales, qu’elles soient causées par des éjections de masse coronale ou des trous coronaux, elle est tout à fait normale. « L’activité solaire suit des cycles plus en moins puissants, et on s’attend à voir beaucoup plus de trous coronaux et d’éruptions solaires lorsque le Soleil atteint son pic d’activité », rassure l’astrophysicien. Alors, la prochaine fois que vous entendrez parler d’un trou dans le Soleil, vous pourrez profiter de ses jolies formes sans vous inquiéter.