Les éruptions solaires sont des éjections massives de la surface du Soleil causées par la reconnexion spontanée des lignes de champ magnétique. Les éruptions solaires sont si violentes qu’elles seraient capables d’incinérer des continents entiers si la Terre était tenue près d’elles. Les éruptions solaires représentent un danger pour les astronautes en raison des particules énergétiques qu’elles libèrent sur de longues distances.
Comme d’autres événements astronomiques énergétiques, les éruptions solaires libèrent des quantités massives d’énergie sur l’ensemble du spectre électromagnétique, des rayons gamma les plus longs – longueur d’onde radio au plus court – longueur d’onde gamma. Les éruptions solaires ont tendance à se produire dans les régions actives autour des taches solaires, et leur fréquence correspond à l’intensité des taches solaires à un moment donné, allant d’une fois par semaine à plusieurs par jour. Les éruptions solaires sont suffisamment puissantes pour perturber temporairement les communications radio à longue portée sur Terre. Les événements de reconnexion magnétique qui alimentent les éruptions solaires se déroulent sur des échelles de temps allant de quelques minutes à plusieurs dizaines de minutes.
Les éruptions solaires sont liées aux éjections de masse coronale, un autre type de phénomène stellaire au cours duquel de grandes quantités d’atmosphère solaire sont éjectées dans l’espace à grande vitesse. Dans une éruption solaire, les électrons, les protons et les ions lourds peuvent être accélérés à des vitesses proches de celle de la lumière. Pour un malheureux astronaute en dehors de l’atmosphère terrestre et sans protection suffisante, cela pourrait signifier la mort instantanée. Par conséquent, les scientifiques sont très préoccupés par l’étude des éruptions solaires afin de mieux les prévoir.
Les premières éruptions solaires ont été observées en 1856 sous forme d’éruptions lumineuses sur les bords des taches solaires. Par rapport à la taille du Soleil lui-même, les éruptions solaires sont assez petites, mais par rapport à la Terre et aux autres planètes, elles sont grandes. Les particules énergétiques libérées par les éruptions solaires contribuent à la création des belles aurores boréales et aurores australes.
Les éruptions solaires provoquent la libération d’une grande cascade de particules appelée tempête de protons, ce qui peut être dangereux pour les astronautes. Il y a quelques décennies, on pensait que les tempêtes de protons ne pouvaient voyager qu’à environ 8 % de la vitesse de la lumière, donnant théoriquement aux astronautes deux heures pour se mettre à l’abri en cas d’éruption solaire observée. Mais récemment, en 2005, une tempête de protons a été observée atteignant le voisinage de la Terre seulement 15 minutes après l’observation initiale, indiquant une vitesse d’environ un tiers de celle de la lumière. Cela augmente le risque d’éruption solaire pour les astronautes et constitue un défi de conception pour les ingénieurs concevant des engins spatiaux à longue portée, tels que des voyages vers Mars.