Effets de la tempête extrême de la Fête des Mères le 11 mai 2024

2023-2024
La plus forte tempête géomagnétique des 20 dernières années, apparue la nuit du 10 au 11 mai 2024, a été provoquée par une forte éruption solaire. Elle a généré des aurores visibles en Europe à des latitudes inhabituellement basses.

Appelée « l’événement de la Fête des Mères », en raison de la date à laquelle elle s'est produite, cette tempête géomagnétique a eu des conséquences importantes sur les ceintures de radiation, avec la première observation de quatre ceintures d'électrons et l'injection exceptionnelle de protons dans l'anomalie de l'Atlantique Sud, une région de champ magnétique faible.

Observations sans précédent de 4 ceintures d'électrons

Pour la première fois, quatre ceintures d'électrons ont été observées dans la magnétosphère, et ce jusqu'à un mois après la tempête, contrastant avec les deux ceintures de radiation habituelles (interne et externe) (Pierrard et al. 2024). Nous avons montré que cela était dû à une perte importante d'électrons à des positions très spécifiques.

L'observation a été faite par le télescope à particules énergétiques EPT (Energetic Particle Telescope) et confirmée par le satellite MetOp. L'EPT est un détecteur que nous avons développé en collaboration avec l'Université Catholique de Louvain et Redwire Space. Il a été lancé en 2013 à bord du satellite PROBA-V à 820 km d'altitude.

Injection exceptionnelle de protons dans l'anomalie de l'Atlantique Sud

Pour la première fois depuis le lancement en 2013 du satellite PROBA-V avec l'EPT à bord, une injection de protons énergétiques dans la partie sud de l'anomalie de l'Atlantique Sud (SAA) a été observée.  

. Ces protons injectés sont bien visibles par la région rouge de la Figure 3 illustrant les flux de protons à 820 km d'altitude observés dans le premier canal de protons de l'EPT, moyennés en longitude et en latitude du 13 au 19 mai 2024 après la tempête.

Les variations des flux de protons de l'EPT dans la SAA lors du précédent maximum d'activité solaire en 2014 et du minimum d'activité en 2019 ont déjà montré des comportements très différents dans les parties nord et sud de cette région, par rapport aux conditions solaires calmes (Pierrard et al., 2023).

 

Références:

  • Pierrard V., Winant A., Botek E., and Péters de Bonhome M. (2024), The Mother’s Day solar storm of 11 May 2024 and its effect on Earth’s radiation belts, Universe, 10, 10, 391, https://doi.org/10.3390/universe10100391
     
  • Pierrard V., S. Benck, E. Botek, S. Borisov, A. Winant (2023), Proton flux variations during Solar Energetic Particle Events, minimum and maximum solar activity and splitting of the proton belt in the South Atlantic Anomaly, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 128, e2022JA031202, https://doi.org/10.1029/2022JA031202.

 

SDO observations du Soleil
Observations SDO (Solar Dynamics Observatory) du Soleil en mai 2024. La région active à droite était la plus grande des 10 dernières années et à l'origine de l'éruption solaire qui a généré la tempête géomagnétique de la Fête des Mères les 10 et 11 mai 2024 (Crédit : NASA).
Graphique Flux différentiels mesurés par PROBA-V/EPT pour les électrons
Figure 2. Flux différentiels mesurés par PROBA-V/EPT pour les électrons de 500 à 600 keV du 5 mai 2024 (en bleu foncé, deux ceintures) au 27 juin 2024 (en rouge, 4 ceintures/pics), révélant la formation de quatre ceintures d'électrons un mois après l'orage du 11 mai, en raison de la perte des électrons injectés à des distances radiales très spécifiques. Ce phénomène n'avait jamais été observé auparavant.
Carte des flux de protons de l'EPT 13 au 19 May 2024
Figure 3. Carte des flux de protons de l'EPT dans la gamme d'énergie 9,5-13 MeV à 820 km, moyennés dans des tranches de longitude et de latitude pour la période du 13 au 19 mai 2024.
Aurore observée dans la nuit du 10 au 11 mai 2024 en Belgique, à des latitudes inhabituellement basses
Figure 4. Aurore observée dans la nuit du 10 au 11 mai 2024 en Belgique, à des latitudes inhabituellement basses, résultant de l'événement de la Fête des Mères. (Crédit: Gaël Cessateur, BIRA-IASB).