5 questions sur le Soleil

soleil et terre vus de l'espace
Soleil au-dessus de la Terre, vu depuis l'espace Crédits - NASA

S’il fait partie de notre vie quotidienne, le Soleil conserve pour beaucoup d’entre nous le même statut que ce voisin que l’on croise chaque jour à côté de chez nous mais dont nous ne connaissons rien. Pour remédier à cela, Vulgariscience vous propose aujourd’hui 5 questions pour découvrir notre Soleil. A ressortir sans modération pour briller en société !

Qu’est-ce que le Soleil ?

Le Soleil est l‘étoile autour de laquelle gravitent la Terre et les 7 autres planètes qui composent notre système solaire (sans compter au moins 5 planètes naines, dont Pluton, des astéroïdes, des comètes, etc.). Lui-même gravite autour du centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Notre étoile est âgée d’environ 4,57 milliards d’années, soit plus ou moins la moitié de sa phase principale de vie.

Dans la classification astronomique des étoiles, notre Soleil se range dans la catégorie des naines jaunes. En effet, ses dimensions sont tout à fait modestes, avec un diamètre de “seulement” 1,392 million de kilomètres, soit 109 fois celui de notre bonne vieille planète bleue. Pourtant, si notre étoile se classe parmi les naines au regard des autres étoiles, elle fait figure de géante par rapport à la Terre. Rendez-vous compte : à lui seul, le Soleil pourrait contenir plus d’un million de fois la Terre !

taille Soleil comparaison planètes
Image comparative du volume du Soleil par rapport à celui de chaque planète du Système solaire
Crédits – Lsmpascal, Wikimedia

Pourquoi le Soleil est-il une étoile ?

La différence entre une étoile et une planète est simple : les étoiles produisent de l’énergie en leur coeur, du fait de réactions thermonucléaires, tandis que les planètes ne le le font pas.

La raison pour laquelle les étoiles produisent de l’énergie rayonnante et pas les autres astres (planètes, astéroïdes, etc.) est une simple question de masse. Remontons pour cela à la naissance des étoiles ! Celles-ci sont issues de la contraction d’un nuage de matière. Or, une contraction s’accompagne d’une augmentation de la pression et d’une hausse de la température au centre de l’astre en formation. Si la taille du nuage permet d’atteindre les 10 millions de degrés à coeur, des réactions thermonucléaires peuvent avoir lieu, grâce auxquelles l’astre rayonne : une étoile est née !

Si la masse de l’astre n’est pas suffisante pour déclencher les réactions thermonucléaires nécessaires à la production d’énergie, l’on obtient alors plusieurs cas de figure. Il existe ainsi des naines brunes, des étoiles qui ont amorcé jadis quelques réactions, mais pas suffisamment pour déclencher LA combustion qui génère l’énergie vitale d’une étoile. Ainsi, les naines brunes ne brillent pas.

Enfin, les masses des planètes se situent sur une gamme encore plus faible, y compris les planètes géantes, comme Jupiter. La masse de cette planète gazeuse de notre système solaire n’est que 15 fois inférieure à celle du Soleil !

surface du soleil
Vue photographique de la surface du Soleil
Crédits – NASA

Pourquoi le Soleil est-il chaud ?

Le Soleil est une sphère, majoritairement constituée d’hydrogène en état de fusion thermonucléaire, maintenue en place du fait de la gravitation dans le vide de l’Univers, dont la température avoisine les -270 °C. Par sa masse d’environ 1,989 1 × 1030 kg, soit 333 000 fois celle de la Terre, les conditions de pression et de température en son centre permettent à notre étoile de produire énormément d’énergie. En effet, le Soleil produit en une seconde 1 million de fois plus d’énergie que toute l’humanité sur une année entière !

Quel rapport avec la chaleur du Soleil ? La production d’énergie entraîne celle de chaleur et, on vient de le voir, notre étoile produit chaque seconde des quantités astronomiques d’énergie. Aussi les scientifiques estiment que la température au coeur du Soleil est de 15 000 000 °C !

Ceci étant dit, il est important de noter que si le Soleil produit de la chaleur et de la lumière, seule la lumière s’échappe et se propage dans l’espace jusqu’à la Terre grâce à des particules lumineuses : les photons. La chaleur pour sa part, demeure prisonnière de l’étoile et ainsi, le Soleil est chaud uniquement jusqu’aux limites de sa couronne.

Mais alors pourquoi a-t-on la sensation que le Soleil nous réchauffe ? Parce que les photons après leur voyage dans le vide intersidéral de l’espace se heurtent à l’atmosphère de notre planète, puis aux matières de sa surface (les sols, les océans ou même nos corps). Les heurts des photons dégagent de l’énergie et donc, de la chaleur.

schéma du Soleil en coupe
Schéma en coupe du soleil.
Légende de bas en haut : Noyau > Photosphère > Chromosphère > Couronne > Protubérance
Crédits – F5ZV, Wikimedia

Combien de temps met la lumière du Soleil pour atteindre la Terre ?

La taille du disque solaire que nous voyons au quotidien peut laisser penser que notre étoile se situe juste à côté de notre petite planète bleue. Pourtant il n’en est rien.

Environ 150 millions de kilomètres séparent la Terre du Soleil. Si vous souhaitiez vous y rendre en voiture, en roulant à 100 km/h et sans jamais faire de pause, le voyage durerait 171 ans. Mais la lumière avale cette distance avec un peu plus de vélocité : environ 300 000 km/s dans le vide spatial ! Ainsi, le trajet Soleil-Terre ne demande que 8 minutes et 19 secondes à un photon.

Du fait de ce décalage temporel, lorsque vous regardez en direction du Soleil (ce qui n’est pas conseillé bien sûr, encore mois à l’oeil nu ou à travers un télescope !), pour en admirer le coucher par exemple, au moment où le disque solaire disparaît sous la ligne d’horizon, vous regardez en fait 8 min et 19 sec dans le passé !

éruption solaire
Photo du Soleil : en bas à gauche, on distingue une éruption solaire
Crédits – NASA / GSFC / SDO

Quelle est l’influence du Soleil sur le climat ?

Depuis sa formation, la Terre subit des fluctuations climatiques qui se mesurent sur des millénaires. Ces variations ne sont pas dues à l’activité du Soleil, mais à des variations périodiques de l’orbite terrestre.

Cependant, depuis la seconde moitié du XIXe siècle, le climat se réchauffe à grande vitesse. Bien trop grande pour que ce changement puisse être imputé à une variation orbitale. De même, d’après des mesures satellitaires effectuées depuis les années 90, l’activité solaire n’a pas augmenté. Ainsi, le réchauffement climatique ne peut provenir d’un Soleil deviendrait de plus en plus chaud.

Le Soleil n’a donc pas d’influence sur le climat, contrairement à l’activité humaine.

Pour aller plus loin

Organisation Météorologique Mondiale (OMM) – Le Soleil, la Terre et le temps (23/03/2019 – Consulté le 04/12/2021)
Wikipedia – Soleil (consulté le 04/12/2021)
Commissariat d’Energie Atomique (CEA) – Le Soleil (consulté le 04/12/2021)

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Ecrit par
Bandrui
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