31 Juillet 2014

La variabilité du Soleil à long terme

Etant donné les conséquences d'un changement climatique pour notre société, il est important de pouvoir prévoir l'évolution de l'activité solaire quelques décennies à l'avance. Dans la situation actuelle caractérisée par l'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, il n'est pas indifférent de savoir si l'activité solaire sera croissante ou décroissante dans quelques décennies. La modélisation solaire représente une première possibilité. Actuellement, notre capacité à prévoir l'activité solaire est au mieux de quelques années. Cette prévision repose sur une loi empirique fondée sur la mesure de l'intensité du champ magnétique en fin de cycle indiquant l'amplitude du cycle suivant. On peut aussi essayer de déduire la tendance séculaire en comparant la valeur de la constante solaire mesurée pendant deux minima solaires successifs. Les radiomètres sont des instruments très précis (10-3), mais cette précision n'est pas suffisante pour un tel usage. En effet, les mesures de deux radiomètres placés en orbite peuvent différer de 1 W/m² parfois plus. C'est pourquoi les mesures radiométriques ont été jusqu'à présent réalisées sans interruption par au moins deux radiomètres observant simultanément et avec un chevauchement des missions successives. La connaissance des instruments a permis de placer l'ensemble des mesures sur une échelle unique. La reconstruction de Fröhlich (2003), Fröhlich et Lean (2002) et Dewitte et al. (2005) fournissent des valeurs égales de la constante solaire au voisinage des minima d'activité, comprises dans les incertitudes des mesures, ne suggérant aucune tendance séculaire. En revanche, la reconstruction de Willson et Mordvinov (2004) montre une augmentation d'activité de 0.04 % par décennie. Cette difficulté provient de ce que la variabilité recherchée est plus petite que la précision absolue des instruments. Un autre moyen a été mis en œuvre utilisant le nombre de taches en fonction du temps dont on extrait les modes principaux (fréquence et amplitude). Une extrapolation peut être alors effectuée (Damon et Jirikowic,1992) dont l'incertitude est liée aux incertitudes de l'ensemble des données et en particulier des plus anciennes.

Picard propose de procéder différemment en utilisant une mesure géométrique et une référence accessible aux instruments ultérieurement mis en orbite. Il s'agit de référencer le diamètre solaire à des distances angulaires d'étoiles ayant des positions différant de 10 à 20 minutes d'angle. Une cinquante de doublets a été trouvée. Cependant, on tiendra compte du mouvement propre des étoiles, déjà mesuré par Hipparcos et qui sera mesuré de nouveau par les missions astrométriques suivantes comme Gaia.