Le soleil est rythmé par des cycles durant lesquels son activité varie entre un maximum et un minimum. Ces variations ont des impacts sur la météo et le climat sur Terre. Le cycle le plus connu jusqu’ici est le Schwabe, avec une cadence de 11 ans. Une équipe s’est récemment penchée sur le sujet et a découvert des traces des activités solaires depuis l’année 969. Pour ce faire, les chercheurs se sont basés sur les anneaux à l’intérieur des arbres.
Concrètement, ils ont mesuré les atomes de carbone radioactif (C14) au cœur des végétaux en recourant à la Spectroscopie de Masse par Accélérateur (SMA). Chaque anneau correspond à une année de croissance et contient une infime quantité de C14 qui varie suivant l’activité solaire. L’étude a été menée par Hans-Arno Synal et Lukas Wacker du Laboratoire de physique des faisceaux d’ions de l’ETH Zurich.
Les résultats ont été présentés dans un article qui s’intitule « Onze ans de cycles solaires au cours du dernier millénaire révélés par le radiocarbone dans les anneaux des arbres ». Ils ont initialement été publiés dans Nature Geoscience.
Un millénaire d’activités solaires reconstitué
Les astronomes ont commencé à observer le Soleil avec des télescopes il y a 400 ans. D’après les données récoltées, le maximum d’activité solaire se manifeste par la présence de plusieurs taches et par une hausse des éruptions. La durée moyenne d’un cycle peut varier entre 8 et 14 ans.
Il est important de noter que le C14 ne provient pas du Soleil, mais plutôt des rayons cosmiques au-delà du système solaire. Dans les faits, c’est le champ magnétique du Soleil qui les empêche d’atteindre la Terre. Ainsi, les faibles quantités de carbone au cœur des arbres signifient que la période d’activité solaire a été très importante.
« La Spectrométrie de Masse par Accélérateur nous a permis de mesurer la concentration de C14 dans des anneaux d’arbres en quelques heures seulement. Elle a rendu possible la reconstitution de mille années d’activité solaire (969-1933). »
Nicolas Brehm, responsable des analyses
Des secrets astronomiques recelés par des bois anciens
La Terre possède des arbres millénaires comme le pin à poils en Californie, appelés Mathusalems, qui auraient environ 5 000 ans. Par contre, les chercheurs ne voulaient pas perturber les arbres vivants. Ils ont préféré examiner les bois anciens comme ceux utilisés dans l’église abbatiale de St Alban, à Hertfordshire, au Royaume-Uni. La construction de la chapelle remonte au XIe siècle. Pour l’expérience, l’équipe a examiné 13 bois provenant de 11 anciens bâtiments au Royaume-Uni et en Suisse.
Pour la continuité de la recherche, elle envisage de recourir à la même méthode avec du bois sous-fossile encore riche en carbone datant de 14 000 ans. Cela permettrait de reconstituer l’activité solaire coïncidant à la fin de la dernière période glaciaire.