Les Faits sur le Soleil

Le Profil du Soleil

diamètre: 1 390 000 km.
masse: 1. 989e30 kg
température: 5800 K (surface) 15 600 000 K (cœur)

Histoire du Soleil

Le Soleil est de loin le plus grand objet du système solaire. Il contient plus de 99,8% de la masse totale du Système solaire (Jupiter contient la majeure partie du reste).

On dit souvent que le Soleil est une étoile « ordinaire ». C’est vrai dans le sens où il y en a beaucoup d’autres similaires. Mais il y a beaucoup plus d’étoiles plus petites que de plus grandes; le Soleil est dans le top 10% en masse. La taille médiane des étoiles de notre galaxie est probablement inférieure à la moitié de la masse du Soleil.

Le Soleil est personnifié dans de nombreuses mythologies: les Grecs l’appelaient Hélios et les Romains l’appelaient Sol.

Le Soleil est, à l’heure actuelle, d’environ 70% d’hydrogène et 28% d’hélium en masse tout le reste (« métaux ») représente moins de 2%. Cela change lentement au fil du temps lorsque le Soleil convertit l’hydrogène en hélium dans son noyau.

Les couches externes du Soleil présentent une rotation différentielle: à l’équateur, la surface tourne une fois tous les 25,4 jours; près des pôles, c’est jusqu’à 36 jours. Ce comportement étrange est dû au fait que le Soleil n’est pas un corps solide comme la Terre. Des effets similaires sont observés dans les planètes gazeuses. La rotation différentielle s’étend considérablement vers l’intérieur du Soleil, mais le noyau du Soleil tourne comme un corps solide.

Les conditions au cœur du Soleil (environ les 25% internes de son rayon) sont extrêmes. La température est de 15,6 millions de Kelvins et la pression est de 250 milliards d’atmosphères. Au centre du noyau, la densité du Soleil est plus de 150 fois celle de l’eau.

La puissance du Soleil (environ 386 milliards de milliards de méga Watts) est produite par des réactions de fusion nucléaire. Chaque seconde, environ 700 000 000 tonnes d’hydrogène sont converties en environ 695 000 000 tonnes d’hélium et 5 000 000 tonnes (= 3, 86e33 ergs) d’énergie sous forme de rayons gamma. Lorsqu’elle se déplace vers la surface, l’énergie est continuellement absorbée et réémise à des températures de plus en plus basses, de sorte qu’au moment où elle atteint la surface, elle est principalement de la lumière visible. Pour les 20 derniers% du chemin vers la surface, l’énergie est transportée plus par convection que par rayonnement.

La surface du Soleil, appelée photosphère, est à une température d’environ 5800 K. Les taches solaires sont des régions « fraîches », seulement 3800 K (elles ne semblent sombres que par rapport aux régions environnantes). Les taches solaires peuvent être très grandes, jusqu’à 50 000 km de diamètre. Les taches solaires sont causées par des interactions compliquées et mal comprises avec le champ magnétique du Soleil.

Une petite région connue sous le nom de chromosphère se trouve au-dessus de la photosphère.

La région très raréfiée au-dessus de la chromosphère, appelée couronne, s’étend sur des millions de kilomètres dans l’espace mais n’est visible que lors d’une éclipse solaire totale (à gauche). Les températures dans la couronne sont supérieures à 1 000 000 K.

Il se trouve que la Lune et le Soleil apparaissent de la même taille dans le ciel que vu de la Terre. Et comme la Lune orbite autour de la Terre dans approximativement le même plan que l’orbite de la Terre autour du Soleil, parfois, la Lune vient directement entre la Terre et le Soleil. C’est ce qu’on appelle une éclipse solaire; si l’alignement est légèrement imparfait, la Lune ne couvre qu’une partie du disque du Soleil et l’événement est appelé éclipse partielle. Lorsqu’il s’aligne parfaitement, tout le disque solaire est bloqué et on parle d’éclipse totale du Soleil. Les éclipses partielles sont visibles sur une large zone de la Terre, mais la région à partir de laquelle une éclipse totale est visible, appelée chemin de la totalité, est très étroite, à quelques kilomètres (bien qu’elle soit généralement longue de plusieurs milliers de kilomètres). Les éclipses de Soleil se produisent une ou deux fois par an. Si vous restez à la maison, vous risquez de voir une éclipse partielle plusieurs fois par décennie. Mais comme le chemin de la totalité est si petit, il est très peu probable qu’il vous traverse chez vous. Donc, les gens voyagent souvent à mi-chemin du monde juste pour voir une éclipse solaire totale. Se tenir à l’ombre de la Lune est une expérience géniale. Pendant quelques minutes précieuses, il fait sombre en milieu de journée. Les étoiles sortent. Les animaux et les oiseaux pensent qu’il est temps de dormir. Et vous pouvez voir la couronne solaire. Cela vaut bien un voyage majeur.

Le champ magnétique du Soleil est très fort (selon les normes terrestres) et très compliqué. Sa magnétosphère (également connue sous le nom d’héliosphère) s’étend bien au-delà de Pluton.

En plus de la chaleur et de la lumière, le Soleil émet également un flux de particules chargées à faible densité (principalement des électrons et des protons) connu sous le nom de vent solaire qui se propage dans tout le système solaire à environ 450 km / sec. Le vent solaire et les particules d’énergie beaucoup plus élevée éjectées par les éruptions solaires peuvent avoir des effets dramatiques sur la Terre, allant des surtensions de lignes électriques aux interférences radio en passant par les belles aurores boréales.

Des données récentes de la sonde Ulysse montrent que pendant le minimum du cycle solaire, le vent solaire émanant des régions polaires s’écoule à une vitesse presque deux fois supérieure, 750 kilomètres par seconde, à celle des latitudes inférieures. La composition du vent solaire semble également différer dans les régions polaires. Pendant le maximum solaire, cependant, le vent solaire se déplace à une vitesse intermédiaire.

Une étude plus approfondie du vent solaire sera effectuée par les engins spatiaux Wind, ACE et SOHO à partir du point de vue dynamiquement stable directement entre la Terre et le Soleil à environ 1.6 millions de km de la Terre.

Le vent solaire a des effets importants sur les queues des comètes et a même des effets mesurables sur les trajectoires des engins spatiaux.

Des boucles et des protubérances spectaculaires sont souvent visibles sur le membre du Soleil (à gauche).

La sortie du Soleil n’est pas entièrement constante. La quantité d’activité des taches solaires non plus. Il y a eu une période de très faible activité des taches solaires dans la seconde moitié du 17ème siècle appelée le Minimum de Maunder. Il coïncide avec une période anormalement froide en Europe du Nord, parfois appelée le Petit âge glaciaire. Depuis la formation du système solaire, la production du Soleil a augmenté d’environ 40%.

Le Soleil a environ 4,5 milliards d’années. Depuis sa naissance, il a épuisé environ la moitié de l’hydrogène de son noyau. Il continuera à rayonner « pacifiquement » pendant environ 5 milliards d’années supplémentaires (bien que sa luminosité doublera à peu près à cette époque). Mais finalement, il manquera d’hydrogène. Elle sera alors contrainte à des changements radicaux qui, bien que banals selon les normes stellaires, entraîneront la destruction totale de la Terre (et probablement la création d’une nébuleuse planétaire).

Les satellites du Soleil

Il y a huit planètes et un grand nombre d’objets plus petits en orbite autour du Soleil. (Exactement quels corps devraient être classés comme planètes et lesquels comme « objets plus petits » ont été la source d’une certaine controverse, mais en fin de compte, ce n’est vraiment qu’une question de définition. Pluton n’est plus officiellement une planète mais nous la garderons ici pour l’histoire.)

Des données plus détaillées et des définitions de termes peuvent être trouvées sur la page des données.

En savoir plus sur le Soleil

• plus d’images du soleil
• du NSSDC
• Centre solaire de Stanford
• Projet de sensibilisation du public Yohkoh, beaucoup de bonnes informations, images et films
• L’Espace Web du Groupe de recherche solaire et héliosphérique de l’Université du Michigan pour les enfants et Non scientifiques
• Centre d’Analyse des données Solaires
• Abondances élémentaires dans le Soleil
• Observatoire Solaire National / Indice d’image du pic de Sacramento
• plus d’informations et de liens sur les taches solaires
• informations historiques sur les taches solaires
• Visite virtuelle de Soleil de Michael Berger
• Le Soleil: une Introduction picturale, un diaporama par P. Charbonneau et O.R. White
• Le projet HK
• Page d’accueil d’Ulysse
• Spartan 201, la mission de la NASA pour explorer la couronne solaire
• Campagne IACG IV: avec beaucoup de bonnes références
• Vies et Morts d’étoiles; notes de Nick Strobel de l’Université de Washington
• Page d’accueil de l’Observatoire SOHO- Solaire et héliosphérique de l’ESA/NASA
• articles de John Bahcall, dont beaucoup se concentrent sur le problème des neutrinos solaires
• les animaux et les oiseaux pensent qu’il est temps de dormir
• Interview de Sol par Robert J. Nemiroff

Problèmes ouverts

• Existe-t-il un lien de causalité entre le Minimum de Maunder et le Petit Âge glaciaire ou était-ce juste une coïncidence? Comment la variabilité du Soleil affecte-t-elle le climat de la Terre?
• Puisque toutes les planètes, à l’exception de Pluton, orbitent autour du Soleil à quelques degrés du plan de l’équateur du Soleil, nous en savons très peu sur l’environnement interplanétaire en dehors de ce plan. La mission Ulysse fournira des informations sur les régions polaires du Soleil.
• La couronne est beaucoup plus chaude que la photosphère. Pourquoi?

Faits intéressants sur le Soleil

• Le Soleil est l’une des millions d’étoiles du système solaire. Il est cependant plus grand que la plupart (mais pas le plus grand) et une étoile très spéciale pour nous. Sans le Soleil, il n’y aurait absolument aucune vie sur Terre.
• Le Soleil mesure 1,4 million de kilomètres (870 000 miles). C’est tellement gros qu’il est difficile d’imaginer, mais il faudrait plus d’un million de Terres pour remplir la taille du Soleil!
• Le Soleil est si grand qu’il occupe 99% de la matière de notre système solaire. Les 1% restants sont absorbés par les planètes, les astéroïdes, les lunes et autres matières.
• Le Soleil a environ 4,5 milliards d’années. On pense qu’il est à mi-parcours de sa vie. Les étoiles grossissent à mesure qu’elles vieillissent.
• Au fur et à mesure que le soleil vieillira, il grossira. Lorsque cela se produit, il consommera certaines des choses qui lui sont proches, et cela inclut Mercure, Vénus et peut-être même la Terre et Mars. Heureusement, c’est des milliards d’années dans le futur.
• Le Soleil est le centre du système solaire.
• Le Soleil est à 92,96 millions de miles (149,6 kilomètres) de la Terre.
• Le Soleil est constitué d’une boule de gaz brûlants. Ces gaz sont 92,1% d’hydrogène et 7,8% d’hélium.
• La lumière du soleil que nous voyons sur Terre a quitté le Soleil il y a 8 minutes. C’est le temps qu’il faut à la lumière pour parcourir la distance entre le Soleil et la Terre.
• Lorsque la lune fait le tour de la Terre, elle se retrouve parfois entre la Terre et le Soleil. C’est ce qu’on appelle une éclipse solaire et rend la Terre sombre tandis que la lune éteint la majeure partie de la lumière du Soleil. Cela ne dure que quelques heures pendant que la lune continue sa rotation et s’éloigne du soleil.
• Dans l’astronomie ancienne, on pensait que le Soleil se déplaçait. Les gens croyaient que la Terre restait immobile et que le Soleil tournait autour d’elle.
• Il y a environ 2000 ans, certains ont commencé à penser que c’était le Soleil qui restait immobile pendant que les planètes le contournaient. Cela n’est devenu une théorie acceptée que vers les années 1600, lorsque Isaac Newton a proposé le système solaire centré sur le soleil.
• Le Soleil est presque une sphère parfaite. C’est la chose la plus proche d’une sphère trouvée dans la nature avec seulement une différence de 6,2 milles (10 kilomètres) entre ses mesures verticales et horizontales.
• Le cœur du Soleil est extrêmement chaud ! Un impensable 13 600 000 degrés Celcius!
• Le Soleil a un très grand champ magnétique. C’est le champ magnétique le plus puissant de tout le système solaire. Ce champ se régénère, mais les scientifiques ne savent pas comment.
• Le Soleil produit des vents solaires. Ce sont un flux de particules du Soleil qui s’écoulent dans l’espace. C’est pourquoi les atmosphères des planètes sont si importantes. Ils protègent la planète de ces vents solaires.
• Le Soleil tourne mais pas comme la Terre. Sur Terre, la planète tourne à la même vitesse, où que vous soyez. Le Soleil ne tourne pas comme un objet solide et tourne plus vite à son équateur qu’à ses pôles. Il est compliqué de dire à quelle vitesse le Soleil tourne, mais selon l’endroit où vous regardez le Soleil, il faut entre 24 et 38 jours pour tourner.
• Le Soleil a été à la fois adoré et craint à travers l’histoire par une variété de cultures.