Et si le Soleil devenait une étoile « super-éruptive » ?

Plus on le scrute, plus il nous ébloui. Le Soleil a beau être très proche de nous relativement aux autres étoiles, il est largement une terra incognita. Par exemple, les astronomes viennent de découvrir qu’il pourrait cracher à la face de la Terre non pas l’équivalent d’une bombe de 100 millions de mégatonnes, comme on le savait déjà, mais bien dix fois plus, soit 1 milliard de mégatonne, ce qu’on appelle une « super-éruption » – en comparaison, la plus puissante bombe nucléaire jamais construite, Tsar-Bomba, a libéré 57 mégatonne.

Au-delà de la crainte que cela pourrait inspirer à certains, c’est là une découverte astrophysique fondamentale qui éclaire mieux le fonctionnement de cette fabuleuse machine à hydrogène gazeux.

Ce risque de méga-crise solaire, qu’heureusement nous n’avons jamais subie ni même observée à l’ère moderne, a été mis au jour par une équipe Russo-américaine et publiée dans la revue Astrophysical Journal Letters (accessible librement sur le site ArXiv.org).

Il s’agit, comme pour les éruptions classiques, d’un relâchement brutal de matière stellaire dans l’espace (principalement des protons et électrons accélérés), une sorte de tsunami ou de tempête de vent solaire qui déferle sur les corps de la zone d’influence de l’étoile – en l’occurrence le Système solaire et ses planètes. La différence entre les deux types d’éruptions est d’ordre quantitatif.

Néanmoins, les mécanismes à l’origine des super-éruptions semblent différer de ceux des éruptions classiques. Et jusqu’ici, les astronomes ne connaissaient pas cette cause particulière. Une lacune de connaissance qui aujourd’hui commence peut-être à se combler.

De fait, si l’on prend la métaphore du tsunami, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la survenue d’une super-éruption découlait de l’a superposition sur les couches périphériques de l’étoile (photosphère) de deux vagues d’instabilités (ou oscillations) se rejoignant – vagues qui, séparément, ne provoqueraient au pire que des éruptions classiques.

On sait en effet que les éruptions des étoiles comme le Soleil sont liées à un brusque réarrangement local des lignes de champ magnétique de l’étoile : les particules chargées de la photosphère étant sensibles aux variations du champ magnétique, elles peuvent être éjectées violemment lors de ces réarrangement.

Comme ces réarrangement magnétiques sont liés à la rotation de l’étoile sur elle-même, ils suivent une certaine périodicité que les astronomes nomment donc “oscillations”, et qui se manifestent périodiquement sous la forme d’ondes sismiques (ou acoustiques) se propageant à la surface, provoquant les éruptions.

Or les chercheurs ont étudié les oscillations non pas du Soleil mais d’une étoile de la Voie lactée particulièrement généreuse en super-éruptions, l’étoile KIC 9655129, repérée par le télescope spatial Kepler – le célèbre chasseur d’exoplanètes (“KIC” pour Kepler Input Catalog).

Il s’agit en réalité de deux étoiles en rotation l’une autour de l’autre (système binaire), mais cela n’a pas d’influence sur le phénomène : c’est l’une des deux qui par un mécanisme interne produit des super-éruptions. Et les chercheurs ont pu déterminer que celles-ci provenaient de la superposition à la surface de l’étoile de vagues sismiques provoquées par deux types d’oscillations aux périodes différentes : lorsqu’elles coïncident, une super-éruption se produit.

Enfin, pour revenir à notre Soleil, les chercheurs ont montré qu’il pourrait être le siège également d’une double oscillation en surface et donc produire une super-éruption. Néanmoins, précisent-ils, les probabilités sont faibles… ouf.