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Par la rédaction - 31 mai 2016
Un �norme trou coronal aper�u � la surface du Soleil intrigue les astronomes
Le Soleil, qui tire son nom du latin sol, est une étoile de 696 000 kilomètres de diamètre (109 fois plus grande que la Terre). C’est l’étoile centrale de notre galaxie, la Voie lactée. Autour de lui gravitent la Terre, 7 autres planètes, des astéroïdes, des comètes et de la poussière.
Le Soleil est la principale source d’énergie, de lumière et de chaleur de notre planète ; ce qui a permis le développement de la vie sur la Terre. Le philosophe grec Anaxagore fut l'un des premiers Occidentaux à proposer une théorie scientifique sur le Soleil, avançant qu’il s’agissait d’une masse incandescente plus grande que le Péloponnèse. Deux siècles plus tard, Ératosthène est sans doute le premier à avoir estimé avec précision la distance Terre-Soleil (environ 149 millions de kilomètres), au troisième siècle avant Jésus-Christ. Au XVIe siècle, Copernic émet une théorie selon laquelle la Terre tourne autour du Soleil, et non l’inverse, comme on l’avait toujours cru. Au début du XVIIe siècle, Galilée inaugura l’observation télescopique du Soleil. Près de cent ans plus tard, Newton décomposa la lumière solaire au moyen d’un prisme, révélant le spectre visible, tandis qu’en 1800, William Herschel découvrit les rayons infrarouges. Le XIXe siècle vit des avancées considérables, en particulier dans le domaine de l’observation spectroscopique du Soleil sous l’impulsion de Joseph Von Fraunhofer, qui observa les raies d’absorption du spectre solaire, auxquelles il donna son nom.Le Soleil est une étoile âgée de 4,57 milliards d’années qui se compose de 74 % d’hydrogène, de 24 % d’hélium et d’une fraction d’éléments plus lourds. Il tire son énergie de réactions de fusion nucléaire qui transforment, dans son noyau, l’hydrogène en hélium, et se trouve dans un état d’équilibre hydrostatique, c’est-à-dire que les forces de gravitation sont contrebalancées par un gradient de pression de direction opposée (le gradient étant une grandeur vectorielle qui indique de quelle façon une grandeur physique varie dans l'espace). Le soleil reste une étoile banale, mais il est plus brillant que 85 % des étoiles de la galaxie.Le Soleil, comme la Terre, est composé d’un noyau qui s’étend du centre à environ 0,25 rayon solaire (un rayon solaire correspondant à 6.960x10^8 mètres). Sa masse volumique est supérieure à 150 000 kg/m3 et sa température approche les 15 millions de Kelvin. C’est dans le cœur que se produisent les réactions thermonucléaires exothermiques (fusion nucléaire) qui transforment, dans le cas du Soleil, l’hydrogène en hélium. Les photons de haute énergie (rayons X et gamma) libérés lors des réactions de fusion mettent un temps considérable pour atteindre la surface du Soleil. On estime que le temps de transit d’un photon du cœur à la surface se situe entre 17 000 et 50 millions d’années. Après avoir traversé la couche de convection et atteint la photosphère, les photons s’échappent dans l’espace, en grande partie sous forme de lumière visible. Chaque rayon gamma produit au centre du Soleil est finalement transformé en plusieurs millions de photons lumineux avant de s’échapper dans l’espace. Des neutrinos sont également libérés par les réactions de fusion, mais contrairement aux photons, ils interagissent peu avec la matière et sont donc libérés immédiatement.La zone de radiation, ou zone radiative, se situe approximativement entre 0,25 et 0,7 rayon solaire. La matière solaire y est si chaude et si dense que le transfert de la chaleur du centre vers les couches les plus extérieures se fait par la seule radiation thermique. L’hydrogène et l’hélium ionisés émettent des photons qui voyagent sur une courte distance avant d’être réabsorbés par d’autres ions.La zone de convection, ou zone convective, s’étend de 0,7 rayon solaire du centre à la surface visible du Soleil. Elle est séparée de la zone de radiation par une couche épaisse d’environ 3000 kilomètres, la tachocline.Le Soleil est composé de plusieurs couches, dont la première est appelée photosphère. D’une épaisseur de 500 km, c’est en fait la surface lumineuse visible depuis la Terre. Sa température moyenne est de 6 000 K. Elle permet de définir la température effective, qui, pour le Soleil, est de 5 781 K. De plus, elle est formée d’une multitude de cellules de convection appelées granules. On y trouve des zones sombres, qui sont plus froides, dues à un champ magnétique intense.Au-delà de la photosphère, la structure du Soleil est généralement connue sous le nom d’atmosphère solaire. Elle comprend trois zones principales : la chromosphère, la couronne et l’héliosphère.La chromosphère est épaisse d’environ 2000 kilomètres. Sa température peut atteindre un maximum de 100 000 K à son sommet. Au-delà, se situe la couronne solaire qui s’étend sur des millions de kilomètres. La couronne solaire est composée à 73 % d’hydrogène et à 25 % d’hélium. Les températures sont de l’ordre du million de degrés.Mais le Soleil est également une étoile magnétiquement active. Le déplacement de particules chargées, tels les électrons et les ions, produit le champ magnétique solaire. Il enveloppe le système solaire entier dans une bulle que les scientifiques appellent l’héliosphère. Ce champ magnétique se propage à travers le système solaire, emporté par le vent solaire. Cette rotation de 27 jours enroule le champ magnétique dans une immense spirale appelée "spirale de Parker".Les effets terrestres de l’activité solaire sont multiples, le plus spectaculaire est le phénomène des aurores polaires (également appelées aurores boréales dans l'hémisphère Nord et aurores australes dans l'hémisphère Sud). La Terre possède une magnétosphère qui la protège des vents solaires, mais lorsque ceux-ci sont plus intenses, ils déforment la magnétosphère et des particules radioactives solaires la traversent en suivant les lignes de champs. Ces particules excitent ou ionisent les particules de la haute atmosphère. Le résultat de ces réactions est la création de nuages ionisés qui reflètent les ondes dont la lumière, ce qui provoque la formation des aurores polaires.Les éclipses du Soleil sont également un spectacle magnifique que nous offre cette étoile. Si la Terre, la Lune et le Soleil sont alignés dans cet ordre, l'ombre de la Lune est projetée sur la Terre et une éclipse solaire a lieu : de la Terre, le Soleil est caché par la Lune qui a le même diamètre apparent.Le Soleil est un symbole très puissant pour les hommes. Il occupe une place dominante dans chaque culture. D’une façon générale, il est un principe masculin, actif. Dans l’Égypte antique, Râ (ou Rê) est le dieu Soleil ; en alchimie, le symbole du Soleil et de l’or est un cercle avec un point au centre.
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