Le
Soleil
Bien qu’il fallut
attendre le XVIIe siècle pour que les astronomes s’en rendent finalement
compte, le Soleil n’est pas un astre particulier de l’Univers, mais simplement
une étoile comme les autres.
La seule chose
qui le distingue des autres étoiles est sa proximité. Le Soleil est ainsi
la seule étoile suffisamment proche de la Terre pour pouvoir être étudiée en
détail, la seule dont nous puissions observer la surface et l’environnement
proche avec précision. L’étude du Soleil constitue donc un pas fondamental dans
notre compréhension générale des étoiles.
Une gigantesque
boule de gaz
Le Soleil est un
corps relativement simple, une gigantesque boule de gaz de 1,4 millions de
kilomètres de diamètre, soit 110 fois la taille de la Terre. Sa masse est
d’environ 2000 milliards de milliards de milliards de kilogrammes, soit 330 000
fois celle de la Terre. Environ 75 pour cent de cette masse est composée
d’hydrogène, 25 pour cent d’hélium et le reste (0.1 pour cent) est constitué
d’éléments plus lourds.
L’intérieur du
Soleil étant inaccessible à l’observation, il faut principalement recourir à la
théorie pour décrire les phénomènes qui s’y produisent et déterminer sa
structure interne.
Cet intérieur est divisé en trois zones : le noyau, la zone radiative et la
zone convective.
Le noyau
Le noyau est la
partie dans laquelle l’énergie du Soleil est créée grâce à des réactions
nucléaires. La température y est extrêmement élevée, environ 15 millions de
degrés. Cette région représente 25 pour cent du diamètre du Soleil et, du fait
de sa grande densité, contient près de 60 pour cent de la masse totale de notre
étoile.
Mosaïque d’images
montrant les différentes couches de notre étoile. En-haut, l’intérieur du
Soleil avec trois couches : le noyau (core), la zone radiative et la zone
convective. En bas, les trois couches externes : la photosphère, que l’on peut
considérer comme la surface du Soleil et où apparaissent les taches solaires
(sunspots), la chromosphère et la couronne (corona). L’image montre également
un trou coronal (coronal hole), une éruption solaire (flare) et une protubérance
(prominence). Crédit :SOHO (ESA/NASA)
La zone radiative
Autour du noyau
vient ensuite la zone radiative qui représente 55 pour cent du rayon du Soleil.
Dans cette région, l’énergie créée dans le noyau est transportée vers
l’extérieur par les photons.
Ce mode de
transport est très lent car les photons sont constamment absorbés puis réémis
par toutes les particules présentes. On estime ainsi que le « temps »
mis par un photon pour sortir du Soleil est de plusieurs centaines de milliers
d’années, alors qu’il suffirait de quelques secondes s’il n’y avait pas
d’obstacle en chemin.
La zone
convective
Finalement, on
arrive à la couche extérieure, la zone convective, qui représente 30 pour cent
du diamètre solaire et où la température descend sous le million de degrés.
Dans cette
couche, le transport d’énergie se fait par convection, c’est-à-dire par des
mouvements d’ensemble de la matière présente. Le gaz chaud des profondeurs
remonte ainsi vers la surface, libère de l’énergie en se refroidissant, puis
replonge vers l’intérieur et ainsi de suite.
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