Le champ magnétique du soleil change de polarité approximativement tous les 11 ans. Cela se produit à l’apogée de chaque cycle solaire quand la dynamo magnétique intérieure du soleil se ré-organise. La prochaine inversion marquera le milieu du cycle solaire 24. La moitié du « maximum solaire » sera passée, et l’autre moitié à venir.

Hoeksema est le directeur de l’Observatoire Solaire Wilcox de Standford, l’un des rares observatoires dans le monde à surveiller les champs magnétiques polaires du soleil. Les pôles annoncent le changement. Tout comme les scientifiques de la Terre surveillent nos régions polaires de notre planète pour des signes d’un changement climatique, les physiciens solaires font de même pour le soleil. Les magnétogrammes à Wilcox suivent le magnétisme du soleil depuis 1976, et ont enregistré trois grandes inversions, la quatrième étant à venir.

Une inversion du champ magnétique du soleil est littéralement un grand événement. Le domaine d’influence magnétique du soleil (qu’on appelle aussi « héliosphère ») s’étend à des milliards de kilomètres au-delà de Pluton. Des changements dans la polarité du champ ont des répercussions jusqu’aux sondes Voyager, sur le seuil de l’espace interstellaire.

Lorsque les physiciens solaires parlent d’inversion du champ solaire, ils évoquent souvent la « spirale de Parker » (nappe de courant héliosphérique).  La spirale de Parker est une surface étendue qui surgit de l’équateur du soleil, là où le champ magnétique en rotation lente induit un courant électrique. Le courant en lui-même est un faible, seulement dix milliardièmes d’ampères par mètre carré (0.0000000001 amps/m²), mais il y en a beaucoup : l’ampérage circule dans une région de 10,000 km d’épaisseur et de milliards de kilomètre de large. Électriquement parlant, toute l’héliosphère est organisée autour de cette énorme nappe.

Pendant les inversions de champ, la nappe de courant ondule beaucoup. Scherrer compare les ondulations aux coutures d’une balle de Baseball. Quand la Terre tourne autour du soleil, elle entre et sort de cette nappe de courant. Les transitions d’un côté à l’autre peuvent susciter un temps spatial orageux autour de la planète.

Les rayons cosmiques sont également touchés. Ce sont des particules à haute énergie que des explosions de supernova ou d’autres événements violents dans la galaxie accélèrent jusqu’à presque la vitesse de la lumière. Les rayons cosmiques sont dangereux pour les astronautes et les sondes spatiales, et certains chercheurs affirment qu’ils pourraient affecter les nuages et le climat de la Terre. La nappe de courant agit comme une barrière pour les rayons cosmiques, les déviant quand ils essayent d’entrer dans le système solaire intérieur. Une nappe ondulée, ridée, est une meilleure défense contre ces particules énergétiques de l’espace profond. Les données de Wilcox montrent qu’à l’approche d’une inversion de champ les deux hémisphères du soleil sont désynchronisés.

Quand cela se produira, Hoeksema et Scherrer partageront les nouvelles avec leurs collègues et le public.