{"id":3104,"date":"2019-03-06T11:54:07","date_gmt":"2019-03-06T10:54:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/?p=3104"},"modified":"2023-04-28T09:15:51","modified_gmt":"2023-04-28T07:15:51","slug":"le-soleil-notre-bonne-etoile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/le-soleil-notre-bonne-etoile\/","title":{"rendered":"Le Soleil, notre bonne \u00e9toile"},"content":{"rendered":"\n

Le Soleil contribue \u00e0 l’habitabilit\u00e9 de la Terre en rendant possible la pr\u00e9sence d’eau liquide, la photosynth\u00e8se des v\u00e9g\u00e9taux et une temp\u00e9rature moyenne \u00e0 15 \u00b0C. Depuis les missions Pioneer dans les ann\u00e9es 1960, l’Homme \u00e9tudie en d\u00e9tails son fonctionnement. Mise en lumi\u00e8re de ce que l’on sait aujourd’hui.<\/p>\n\n\n

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\"\u00c9ruptions
\u00c9ruptions solaires vues en UV lointain.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/SDO\/Duberstein<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le Soleil dans la galaxie<\/h2>\n\n\n\n

Sans elle, nous ne serions pas l\u00e0. Notre bonne \u00e9toile, le Soleil, est l’\u00e9toile autour de laquelle tournent la Terre et les autres plan\u00e8tes du Syst\u00e8me solaire \u00e0 une vitesse de 30 km\/s. L’astre est moyennement massif (environ 2 x 1030<\/sup> kg) et poss\u00e8de un diam\u00e8tre 110 fois plus \u00e9lev\u00e9 que celui de la Plan\u00e8te bleue. On peut dire qu’il est \u00e0 la moiti\u00e9 de sa vie puisqu’il a br\u00fbl\u00e9 en 4,6 milliards d’ann\u00e9es \u00e0 peu pr\u00e8s la moiti\u00e9 de son carburant<\/a>. Le Soleil repr\u00e9sente 99,8 % de la masse totale du Syst\u00e8me solaire – Jupiter les deux tiers du reste. Il se situe \u00e0 environ 150 millions de kilom\u00e8tres de la Terre (1 unit\u00e9 astronomique) et sa lumi\u00e8re met 8 minutes et 19 secondes \u00e0 nous parvenir.<\/p>\n\n\n\n

Notre \u00e9toile se trouve dans le bras d’Orion, \u00e0 environ 26 000 ann\u00e9es-lumi\u00e8re du centre galactique. \u00c0 217 km\/s, plus de 225 millions d’ann\u00e9es lui sont donc n\u00e9cessaires pour faire un tour complet autour du centre de la Voie Lact\u00e9e. Ce tour est appel\u00e9 ann\u00e9e galactique.<\/p>\n\n\n

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\"Notre
Le Soleil (Sun) dans notre galaxie la Voie Lact\u00e9e.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

La structure interne du Soleil<\/h2>\n\n\n\n

Le Soleil est une \u00e9toile de type naine jaune<\/a> compos\u00e9e \u00e0 74 % d\u2019hydrog\u00e8ne (~ 92 % du volume), 25 % d\u2019h\u00e9lium (~ 8 % du volume) et 1 % d’\u00e9l\u00e9ments plus lourds. \u00c0 noter qu’il est plus brillant que 85 % des \u00e9toiles de la galaxie, qui sont en majorit\u00e9 des naines rouges<\/a>. Par ailleurs, n\u2019\u00e9tant pas un objet solide mais une boule g\u00e9ante de gaz en combustion, le Soleil tourne plus rapidement \u00e0 l\u2019\u00e9quateur (25 jours<\/span>) qu\u2019aux p\u00f4les (35 jours<\/span>). Son c\u0153ur lui, se meut presque quatre fois plus vite que ses couches externes.<\/p>\n\n\n

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\"Structure
L’int\u00e9rieur du Soleil se d\u00e9compose en trois principales couches : le c\u0153ur (\u00ab\u00a0core\u00a0\u00bb), la zone radiative et la zone convective.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

C’est dans le c\u0153ur du Soleil, \u00e0 15 millions de degr\u00e9s, que s’effectue la fusion nucl\u00e9aire qui transforme les atomes d’hydrog\u00e8ne (carburant) en h\u00e9lium<\/a>. Toute la chaleur de l’\u00e9toile est produite ici : cette \u00e9nergie est ensuite expuls\u00e9e sous forme de photons de haute \u00e9nergie (rayons gamma et X) jusqu’\u00e0 la surface de l’astre. Autour du noyau, on trouve une zone radiative entre 15 millions et 1,5 million de degr\u00e9s. Dense et chaude, elle permet aux photons de la traverser directement, par simple rayonnement thermique.<\/p>\n\n\n

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\"Coupe
Structure interne du Soleil.<\/strong> Cr\u00e9dit : Berkeley\/SSL<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Les photons atteignent ensuite une zone convective, entre 1,5 million et 5 500 degr\u00e9s. Moins chaude et moins dense, cette couche ne permet plus de transporter les photons par rayonnement. Ils sont donc soumis \u00e0 un ph\u00e9nom\u00e8ne de convection et emport\u00e9s par des courants ascendants et descendants de gaz chauds via<\/em> d\u2019\u00e9normes bulles. Appel\u00e9es cellules de convection, ces bulles sont \u00e0 l’origine de granulations d’environ 1000 kilom\u00e8tres de diam\u00e8tre et d’une dur\u00e9e de vie moyenne de huit minutes.<\/p>\n\n\n

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\"Zoom
Zoom sur les sph\u00e8res de granulation (petites formes claires) tout autour d’une tache solaire (plus sombre).<\/strong> Cr\u00e9dit : Vaacum Tower Telescope\/NSO\/NOAO<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Apr\u00e8s la zone convective, les photons finissent par atteindre la surface visible du Soleil : la photosph\u00e8re. Son \u00e9paisseur est de 400 kilom\u00e8tres seulement (diam\u00e8tre moyen du Soleil ~ 1,4 million de kilom\u00e8tres) et sa temp\u00e9rature moyenne de 6 000 degr\u00e9s. C’est au niveau de cette surface que l’on observe les granulations et les taches solaires. Une tache solaire est une zone plus froide o\u00f9 le champ magn\u00e9tique de notre \u00e9toile ralentit la convection, emp\u00eachant ainsi les gaz tr\u00e8s chauds int\u00e9rieurs de remonter \u00e0 l’ext\u00e9rieur. La tache a une dur\u00e9e de vie de quelques jours et peut \u00eatre plus grande que la Terre.<\/p>\n\n\n

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\"Zoom
Comparaison de la taille d’une tache solaire avec Terre.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/SDO\/HMI<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Finalement, l’\u00e9nergie g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la fusion nucl\u00e9aire au centre de notre \u00e9toile met entre 10 000 ans (pour les particules les plus rapides) et 170 000 ans (particules les plus lentes) pour effectuer ce long p\u00e9riple et \u00eatre \u00e9vacu\u00e9e sous forme de lumi\u00e8re !<\/p>\n\n\n\n

Soleil : les couches externes<\/h2>\n\n\n
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\"Soleil
Surface et atmosph\u00e8re du Soleil.<\/strong> Cr\u00e9dit : Esa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

La surface du Soleil est surplomb\u00e9e par une atmosph\u00e8re divis\u00e9e en deux parties : la chromosph\u00e8re puis la couronne. La chromosph\u00e8re (entre 4 000 et 10 000 degr\u00e9s) expulse r\u00e9guli\u00e8rement des jets de mati\u00e8re ionis\u00e9e appel\u00e9e plasma. Le plasma est une \u00ab\u00a0soupe\u00a0\u00bb d’ions – atomes qui ont perdu ou gagn\u00e9 des \u00e9lectrons – tr\u00e8s \u00e9nerg\u00e9tiques. Les jets expuls\u00e9s entre 50 et 100 km\/s traversent la couronne sur des centaines de milliers de kilom\u00e8tres. Ce sont les fameuses \u00e9ruptions ou temp\u00eates solaires.<\/p>\n\n\n\n

La quantit\u00e9 d\u2019\u00e9ruptions et de taches solaires varie au cours du temps avec des maxima et des minima. Cela permet de d\u00e9finir le cycle solaire. Sa dur\u00e9e est en moyenne de 11 ans et il correspond \u00e0 l’intervalle entre deux maxima d’activit\u00e9 solaire.<\/p>\n\n\n

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\"Photographie
Une \u00e9ruption solaire : le jet mesure environ 250 000 kilom\u00e8tres de hauteur !<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/SDO<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

De son c\u00f4t\u00e9, la couronne est un plasma dont la temp\u00e9rature oscille autour du million de degr\u00e9s. Vous l’aurez remarqu\u00e9, la temp\u00e9rature augmente \u00e0 mesure que l’on s’\u00e9loigne de la surface du Soleil. Contre-intuitif n’est-ce pas ? Cette observation interroge la communaut\u00e9 scientifique depuis toujours. Elle s’explique en partie par l’\u00e9jection des jets de plasma par la chromosph\u00e8re. Mais la raison principale \u00e0 cette variation n’a pas encore \u00e9t\u00e9 \u00e9lucid\u00e9e. La th\u00e9orie en vogue repose sur les ondes d\u2019Alfv\u00e9n, des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques \u00e9mises par le Soleil. <\/p>\n\n\n\n

La mission Solar Orbiter<\/a> de l\u2019Esa et de la Nasa, lanc\u00e9e avec succ\u00e8s le 10 f\u00e9vrier 2020 et qui doit \u00e9tudier notre \u00e9toile au moins jusqu’en 2026, apportera peut-\u00eatre des \u00e9l\u00e9ments de r\u00e9ponse \u00e0 cette question. <\/p>\n\n\n\n

Vent solaire et h\u00e9liosph\u00e8re<\/h2>\n\n\n\n

La couronne solaire s\u2019\u00e9tend sur plus de 10 millions de kilom\u00e8tres au-dessus de la surface solaire. Elle finit par s’\u00e9vanouir progressivement dans l\u2019espace, pour laisser place \u00e0 partir de 20 rayons solaires environ, \u00e0 l’h\u00e9liosph\u00e8re. Cette bulle g\u00e9ante qui s’\u00e9tend tout autour de notre \u00e9toile r\u00e9sulte du flux continu de plasma \u00e9ject\u00e9 de la haute-atmosph\u00e8re du Soleil : le vent solaire. L’h\u00e9liosph\u00e8re est allong\u00e9e car souvenez-vous, le Soleil \u00ab\u00a0avance\u00a0\u00bb dans la Voie Lact\u00e9e, il tourne autour du centre galactique.<\/p>\n\n\n

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\"Repr\u00e9sentation
Repr\u00e9sentation sch\u00e9matique de l’h\u00e9liosph\u00e8re avec les positions des sondes Voyager 1 et 2 en 2005. Le Soleil se d\u00e9place dans le milieu interstellaire vers la gauche de l’image.<\/strong> Cr\u00e9dit : NASA\/Walt Feimer<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

La limite \u00e0 laquelle le \u00ab\u00a0souffle\u00a0\u00bb du vent solaire n’est plus capable de repousser le milieu interstellaire est appel\u00e9e h\u00e9liopause. Elle est souvent consid\u00e9r\u00e9e comme l’ultime fronti\u00e8re du Syst\u00e8me solaire. La distance de l’h\u00e9liopause n’est pas connue avec pr\u00e9cision et varie avec la vitesse du vent solaire \u00e0 l’instant consid\u00e9r\u00e9 et la densit\u00e9 locale du milieu interstellaire. On sait toutefois qu’elle se situe beaucoup plus loin que l’orbite de Pluton.<\/p>\n\n\n\n

Les seules sondes \u00e0 avoir quitt\u00e9 l’h\u00e9liosph\u00e8re sont Voyager 1 (en 2012) et Voyager 2 (fin 2018) lanc\u00e9es en 1977. Fin avril 2021, \u00e0 22,8 milliards de kilom\u00e8tres de la Terre, Voyager 1 est le plus lointain objet jamais envoy\u00e9 dans l’espace par l’Homme. <\/p>\n\n\n\n

Mais pour finir en beaut\u00e9, revenons au c\u0153ur de notre Syst\u00e8me solaire avec cette \u00e9ruption solaire observ\u00e9e par le Solar Dynamics Observatory de la Nasa qui scrute notre \u00e9toile 24h\/24 et 7j\/7. En image, et en action…<\/p>\n\n\n

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\"\u00c9ruption
\u00c9ruption solaire observ\u00e9e en octobre 2014.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/SDO<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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