Le Soleil est bien plus qu’une boule de feu suspendue à 150 millions de kilomètres de la Terre. Son activité magnétique en fait l’élève turbulent de notre environnement astral. Expert en modélisation numérique, Paul Charbonneau tente de comprendre ce qui se trame là-haut pour mieux expliquer ce qui se passe sur le plancher des vaches. «Les taches solaires sont une des manifestations les plus spectaculaires de l’activité magnétique du Soleil, signale le titulaire de la nouvelle chaire de recherche du Canada en astrophysique stellaire. Quand elles entrent en éruption, plusieurs milliards de tonnes de plasma sont éjectées dans l’espace à une vitesse vertigineuse. Si l’éruption est dirigée vers la Terre, les courants électriques de la haute atmosphère peuvent être perturbés.» Résultat : une multiplication des aurores boréales et un risque accru de surcharge des lignes à haute tension. Il arrive même que des satellites de télécommunication «grillent» à la suite de ces incidents.

Le Soleil ne brille donc pas toujours avec la même force. «La luminosité du Soleil varie en phase avec son activité magnétique : quand celle-ci est plus élevée, le Soleil est plus brillant de 0,1 à 0,2%. Inversement, une plus faible activité entraîne un assombrissement. Par ailleurs, plus de 400 ans d’observation ont permis de démontrer que l’activité magnétique du Soleil suit un cycle régulier : tous les 11 ans, le nombre de taches solaires augmente. Le dernier pic a eu lieu entre la fin de l’année 2000 et le début de l’année 2001.» Comme nous vivons actuellement une période où l’activité magnétique du Soleil est moyenne — ni trop forte ni trop faible —, nous ne ressentons pas les effets du cycle solaire sur notre climat. Mais il n’en a pas toujours été ainsi : «Vers les années 1645-1715, on a observé une baisse marquée de la température. Or, les témoignages de cette époque nous indiquent qu’on observait très peu de taches solaires, signe d’une faible activité magnétique du Soleil.»

Au cours des dernières années, la recherche sur l’activité magnétique du Soleil a connu un essor sans précédent. «Nos connaissances ont progressé à pas de géant grâce aux nombreux satellites qui scrutent le Soleil et transmettent quotidiennement des milliers de clichés aux scientifiques», explique Paul Charbonneau. Mais pour se dépêtrer dans cette quantité «astronomique» d’informations, il faut trouver des modèles mathématiques appropriés. M. Charbonneau a développé une méthode révolutionnaire : les algorithmes génétiques. Inspirée des lois de l’évolution, cette méthode consiste en la comparaison d’une centaine de modèles complètement arbitraires avec les résultats obtenus par observation. «On sélectionne ensuite un sous-ensemble des meilleures solutions et on les croise entre elles pour obtenir une nouvelle population de solutions. Puis on recommence l’opération en sélectionnant chaque fois les meilleurs résultats, jusqu’au modèle qui correspond le mieux à la réalité.» Son logiciel, lancé en 1995, a déjà été utilisé dans des centaines de projets de recherche et peut être appliqué à d’autres disciplines, comme l’ingénierie.

Après avoir travaillé 12 ans au prestigieux National Center for Atmospheric Research du Colorado, cet ancien étudiant du Département de physique de l’Université de Montréal effectue un retour par la grande porte. On peut dire qu’il est né sous une bonne étoile.

Chercheur : Paul Charbonneau
Téléphone : (514) 343-2300
Financement : Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie. Fondation canadienne pour l’innovation.