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Les scientifiques trouvent des indices sur la variabilité solaire dans les observations d’autres étoiles

Les scientifiques trouvent des indices sur la variabilité solaire dans les observations d'autres étoiles

De petites variations du rayonnement solaire peuvent avoir des effets importants sur le climat de la Terre. Crédit: NASA Solar Dynamics Observatory

L’une des questions fondamentales pour les climatologues est de savoir dans quelle mesure l’énergie solaire peut varier à l’avenir. L’impact global du Soleil sur l’atmosphère terrestre signifie que même de petits changements de rayonnement peuvent avoir des conséquences importantes sur le climat mondial.

Cependant, les scientifiques ne peuvent que spéculer sur l’ampleur moyenne de la variabilité lorsque le soleil passe d’un cycle solaire d’environ 11 ans à un autre. Ils ont fait des décennies d’observation par satellite. Mais bien que de telles observations soient conçues pour être précises, elles ne sont pas entièrement exactes et ne peuvent pas détecter les changements potentiels du lever du soleil lors d’événements passés tels que le minimum de Maunder des années 1600 et du début des années 1700, une période d’activité inhabituellement faible des taches solaires.

Si l’observation du soleil ne remonte pas assez loin dans le temps pour fournir des données sur sa variabilité, quelles sont les options qui restent?

Une équipe de chercheurs du National Center for Atmospheric Research (NCAR) et de la Tennessee State University a mis au point une nouvelle approche. Au lieu de se concentrer sur le soleil, ils ont analysé les données existantes d’une série de télescopes entraînés sur 72 étoiles semblables au soleil. En appliquant des techniques statistiques aux observations, enregistrées de 1993 à 2017, ils ont dressé un tableau de la variabilité solaire qui est statistiquement équivalent à des observations remontant à 1750.

«Ces ensembles à long terme de données d’observation stellaires peuvent dire des choses importantes sur les étoiles, le soleil et le climat de la Terre», a déclaré le scientifique du NCAR Ricky Egeland, co-auteur d’une étude récente. « Ce sont les types d’observations qui, si elles se poursuivent, peuvent améliorer notre compréhension fondamentale de la variabilité solaire et du climat de la Terre. »

L’étude a été publiée dans Le journal astrophysique.

Réduire la portée

Les premiers résultats de l’équipe de recherche montrent que les variations du rayonnement solaire total de 1750 en moyenne 4,5 watts par mètre carré, ou W m-2 (une mesure standard utilisée par les climatologues pour mesurer le degré de réchauffement solaire de l’atmosphère terrestre).

Les auteurs ont averti que ce nombre est susceptible de réduire considérablement les observations futures parce que, statistiquement parlant, plus la variabilité est mesurée, moins elle change avec le temps dans la plupart des cas. (Pour comprendre pourquoi, imaginez calculer le changement moyen des températures quotidiennes élevées dans une ville donnée. Si vous ne mesurez que deux jours, l’un en hiver avec un maximum de 20 degrés et l’autre en été avec un maximum de 90 degrés, alors la variation moyenne est de 70 degrés. Mais si vous continuez mesurée les mêmes jours de l’année, cette variation moyenne tombera à moins d’un degré.)

La production d’une estimation précise de la variation solaire est cruciale pour comprendre l’impact de divers facteurs sur le climat mondial. La variabilité solaire est actuellement estimée par des extrapolations brutes allant de -0,3 à +0,1 W m-2 à partir de 1750 selon les extrapolations du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. A titre de comparaison, les émissions sociales de gaz à effet de serre ces dernières années sont estimées à un chauffage d’environ 2,2 W m-2 à partir de 1750, selon le GIEC.

La nouvelle technique peut valider l’estimation du GIEC du changement solaire ou pourrait l’utiliser pour la purification.

«En utilisant cette approche, vous obtenez des mesures plus précises des étoiles au fil du temps, et vous avez une meilleure idée de la façon dont une étoile se comportera comme le soleil à des intervalles de 25 à 50 ans, le temps que nos enfants resteront en vie», a déclaré le scientifique du NCAR. Philip Judge, co-auteur de l’étude.

Les auteurs ont déclaré que des observations continues avec une série de télescopes photométriques à l’observatoire de l’Arizona Fairborn fourniront de meilleures estimations à long terme de la variabilité solaire.

« Ces ensembles de données uniques représentent les mesures les plus précises de l’existence de la variabilité de la luminosité dans les étoiles semblables au soleil », a déclaré le co-auteur Gregory Henry de la Tennessee State University, qui a consacré ces 25 dernières années à effectuer ces mesures avec la série TSU de télescopes robotiques de l’Arizona. continuer avec ces observations pendant encore dix ans, nos bases de données deviendront encore plus précieuses dans notre quête pour comprendre la variabilité climatique à long terme sur Terre.  »


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Plus d’information:
P. G. Judge et coll. Des étoiles comme la lumière du soleil éclairent la coercition du climat solaire, Le journal astrophysique (2020). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab72a9

Il offre
NCAR et UCAR

Citation:
Des scientifiques trouvent des traces de variabilité solaire dans les observations d’autres étoiles (16 juin 2020)
récupéré le 21 juillet 2020
s https://phys.org/news/2020-06-scientists-clues-solar-variability-stars.html

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