Le Grand Minimum Solaire moderne conduira à un refroidissement terrestre

Dans cet éditorial, je vais démontrer à l’aide d’un champ magnétique proxy d’activité solaire nouvellement découvert que le Soleil est entré dans le Grand Minimum Solaire moderne (2020-2053) qui conduira à une réduction significative du champ magnétique et de l’activité solaire comme pendant le minimum de Maunder conduisant à une réduction notable de la température terrestre.

Le Soleil est la principale source d’énergie pour toutes les planètes du système solaire. Cette énergie est délivrée à la Terre sous une forme de rayonnement solaire dans différentes longueurs d’onde, appelée irradiance solaire totale. Les variations de l’irradiance solaire entraînent un réchauffement de la haute atmosphère planétaire et des processus complexes de transport de l’énergie solaire vers une surface planétaire.

Les signes de l’activité solaire sont observés dans les variations cycliques de 11 ans d’un nombre de taches solaires sur la surface solaire en utilisant la moyenne mensuelle du nombre de taches solaires comme indicateur de l’activité solaire des 150 dernières années. Les cycles solaires ont été décrits par l’action du mécanisme de dynamo solaire dans l’intérieur solaire générant des cordes magnétiques au fond de la zone de convection solaire.

Ces cordes magnétiques voyagent à travers l’intérieur solaire apparaissant sur la surface solaire, ou photosphère, comme des taches solaires indiquant les points de pied où ces cordes magnétiques sont encastrées dans la photosphère.

Le champ magnétique des taches solaires forme un champ toroïdal tandis que le champ magnétique de fond solaire forme un champ poloïdal. La dynamo solaire convertit cycliquement le champ poloïdal en champ toroïdal atteignant son maximum lors d’un maximum de cycle solaire, puis le champ toroïdal revient au champ poloïdal vers un minimum solaire. Il est évident que pour la même polarité principale du champ magnétique dans les taches solaires du même hémisphère, la durée du cycle solaire devrait être étendue à 22 ans.

Malgré la compréhension de l’image générale d’un cycle solaire, il était plutôt difficile de faire correspondre les nombres de taches solaires observés avec ceux modélisés, à moins que le cycle ne soit bien avancé. Cette difficulté est une indication claire de certains points manquants dans la définition de l’activité solaire par le nombre de taches solaires qui ont attiré notre attention sur la recherche du champ magnétique de fond (poloïdal) solaire (SBMF).

En appliquant l’analyse en composantes principales (ACP) aux magnétogrammes à basse résolution du disque complet capturés dans les cycles 21-23 par l’Observatoire solaire Wilcox, nous avons découvert non pas une mais deux composantes principales de ce champ magnétique de fond solaire (voir la figure 1, tracé supérieur) associées à deux ondes magnétiques marquées par des lignes rouges et bleues. Les auteurs ont dérivé des formules mathématiques pour ces deux ondes en ajustant les composantes principales des données des cycles 21-23 avec les séries de fonctions périodiques et ont utilisé ces formules pour prédire ces ondes pour les cycles 24-26. Ces deux ondes sont générées dans différentes couches de l’intérieur du soleil et ont des fréquences proches mais non égales. La courbe de synthèse de ces deux ondes magnétiques (figure 1, tracé inférieur) révèle l’interférence de ces ondes formant des maxima et des minima des cycles solaires.