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COUPE DU SOLEIL
Coupe
du Soleil - Dessin Philippe VOLVERT. Agrandir
Le Soleil est une machine thermonucléaire d'une puissance incommensurable puisque chaque seconde, elle transforme 700 millions de tonnes d'hydrogène en 695 millions de tonnes d'hélium. Les 5 millions restants sont transformés en énergie sous la forme de photons notamment mais aussi de chaleur. On estime que ces photons produits dans le coeur de notre étoile mettent 170 000 ans pour traverser les différentes couches du Soleil et s'en échapper. Autrement dit, la lumière du Soleil que nous percevons aujourd'hui est le résultat visible du processus thermonucléaire produit il y a 170 000 ans. On estime que le Soleil va fonctionner de cette façon durant 10 milliards d'années environ.
Le Soleil est composé de 5 couches, allant du noyau à la chromosphère:
Le noyau:
C'est le siège de l'une des plus formidables forces de la nature puisque la chaleur engendrée par la transformation de l'hydrogène en hélium crée des températures de l'ordre de 15 millions de degrés Celsius. On peut estimer la pression exercée à l'intérieur du noyau de l'ordre de 250 000 bars;La zone radiative:
une zone très large si on la compare aux autres. On l'appelle zone radiative parce que l'énergie produite à l'intérieur du noyau est transportée par rayonnement.La zone convective:
zone entourant la zone radiative. Après être sortie du noyau, l'énergie est passée par la zone radiative puis la voilà dans la zone convective. La lumière contenue dans cette zone est opaque et la seule façon de propager l'énergie produite par le noyau est la convection. Entre la zone convective et la zone radiative, un frottement se crée, donnant naissance à un courant électrique qui est à l'origine du champ magnétique du Soleil. Les boucles magnétiques remontent à la surface, visibles sous la forme de taches solaires.La photosphère:
tout comme la zone radiative, l'énergie produite est transportée par rayonnement. C'est ce qui est visible à "l'oeil nu". Les astronomes estiment que cette zone est épaisse de 200 à 500 km. La température passe de 4 500° pour les régions les plus froides, notamment les taches (ce qui les fait paraître en noir) à 6 000°C pour les régions les plus chaudes.La chromosphère:
couche transparente mais très chaude au-dessus de la photosphère. Sa température passe de 4 500° à 50 000°C. Son épaisseur est d'environ 10 000 km. Dans cette région sont visibles les protubérances, les spicules, facules et éruptions solaires, vents solaires.
Le Soleil ne se limite pas à ces cinq couches. Grâce à une instrumentation adaptée, il est possible d'observer les manifestations de l'activité solaire:
Les vents solaires:
dans la couronne solaire, des flux de particules chargées principalement de protons et d'électrons s'échappent vers l'espace. Ces flux sont contrôlés par le champ magnétique du Soleil. Pendant leur voyage dans l'espace interplanétaire, ils peuvent rencontrer le champ magnétique des planètes. Ils sont alors aspirés dans les cônes magnétiques et donnent naissance aux aurores dans les pôles magnétiques.La couronne solaire:
zone très peu visible dans "l'atmosphère solaire". Les gaz y sont très peu ionisés de fait de la température très élevée (de 1 à 2 millions de degrés), les atomes perdant leurs électrons. Du fait de sa transparence, elle est très difficile à étudier. Les astronomes profitent des éclipses solaires, au moment où la Lune cache totalement le Soleil, pour l'étudier, car elle se dégage admirablement bien dans le ciel noir.Spicules:
jets de matière provenant de la chromosphère et se dirigeant vers la couronne à la vitesse de 30 km/s. Leur diamètre est d'environ 1 000 km pour une hauteur variant de 6 000 à 10 000 km. Leur durée de vie ne dépasse pas les 10 minutes.Protubérances:
arcs de gaz d'origine magnétique reliant 2 taches proches l'une de l'autre. Elles sont constituées d'un nombre important de lignes magnétiques entrelacées, créant de gigantesques arcs. Leur durée de vie peut aller jusqu'à quelques jours.Eruption:
sur la photosphère, localisés très localement, les gaz peuvent voir leur température monter jusqu'à 5 millions de degrés avant d'exploser dans de gigantesques panaches. L'éruption dure quelques minutes. Il faut compter plusieurs heures avant que les gaz n'atteignent l'orbite de la Terre.Taches solaires:
ces points noirs à la surface du Soleil sont des régions fortement magnétiques. Ce magnétisme est provoqué par le frottement de la zone convective sur la zone radiative. En fonction de l'activité solaire, qui s'étend sur une période de 11 ans, le nombre de ses taches varie. Plus le nombre augmente et plus l'activité est forte. On les retrouve par petits groupes et par paire. La couleur noire est due à aux températures beaucoup plus basses que les régions les entourant. La durée de vie de ces taches peut aller de quelques jours à quelques mois.Granules:
la photosphère est une zone très active du Soleil et convective divisée en cellules convectrices individuelles appelées granules. Chacune d'elle mesure 1 000 km de côté et disparait après 8 minutes environ, remplacée par de nouvelles granules.
Sources
- Le système solaire de Alessandro Braccesi, Giovanni Caprara, Margherita Hack (Gründ)