Chapitre 5 · Né il y a 4,6 milliards d’années, il brillera 5 milliards d’années encore
Le Soleil
Une boule de feu qui ne brûle pas
Imaginez que vous placez la Terre à côté du Soleil. Le Soleil mesure 1,39 million de kilomètres de large, soit 109 Terres côte à côte, et environ 1,3 million de Terres tiendraient dedans. Il rassemble 99,86 % de toute la masse du système solaire. Il ne brûle pas comme une bûche, car il n’y a pas d’oxygène à brûler. C’est une boule de gaz chaud, surtout de l’hydrogène (environ 73 % de la masse) et de l’hélium (environ 25 %). Dans l’image, une minuscule Terre bleue se tient à côté du disque incandescent pour que vous sentiez la proportion.
La centrale du cœur
Au cœur, la température est d’environ 15 millions de degrés Celsius et la matière est environ 150 fois plus dense que l’eau. Là, les noyaux d’hydrogène sont tellement comprimés qu’ils fusionnent en hélium. Quatre noyaux d’hydrogène font un noyau d’hélium, qui pèse environ 0,7 % de moins. La masse manquante devient de l’énergie selon l’équation d’Einstein, E = mc². Chaque seconde, le Soleil transforme en énergie environ 4 millions de tonnes de masse et convertit environ 600 millions de tonnes d’hydrogène en hélium. La lumière produite au cœur met très longtemps à sortir. Les estimations vont d’environ 10 000 à 170 000 ans.
Huit minutes et vingt secondes
Une fois que la lumière a quitté la surface, elle traverse l’espace vide à 299 792 km/s. Exemple résolu : le Soleil est à 149,6 millions de kilomètres, et 149 600 000 divisés par environ 300 000 donnent à peu près 499 secondes, soit 8 minutes et 20 secondes. La lumière du soleil que vous sentez maintenant l’a quitté juste avant. La surface visible est à environ 5 500 degrés Celsius. Les planètes plus lointaines reçoivent moins de lumière : elle diminue avec le carré de la distance, donc Jupiter, 5,2 fois plus loin, reçoit environ 1 vingt-septième de la lumière reçue par la Terre. Choisissez une planète dans le bac à sable et comparez.
Taches et éruptions
Les zones sombres de la surface sont des taches solaires. Elles sont plus froides, de 3 500 à 4 500 degrés environ, et ce sont des endroits où de forts champs magnétiques percent la surface. Près d’elles, le champ peut se rompre et libérer une éruption, un jet de lumière et de particules, parfois avec une éjection de masse coronale qui envoie un nuage de matière dans l’espace. Au-dessus de la surface se trouve la couronne, une lueur ténue plus chaude, de un à trois millions de degrés. Pourquoi elle est si chaude reste débattu. Ne regardez jamais le Soleil directement ni à travers un télescope. Utilisez des lunettes d’éclipse certifiées ou projetez l’image.
Un battement de 11 ans
Le nombre de taches solaires monte et descend selon un cycle d’environ 11 ans, mais qui peut aller de 9 à 14. L’astronome amateur allemand Heinrich Schwabe l’a découvert en 1843 après avoir compté les taches pendant 17 ans. Au maximum, le Soleil a beaucoup de taches et de fortes éruptions, et les aurores sont plus fréquentes. Au minimum, il peut être presque vierge. À chaque cycle, les pôles magnétiques du Soleil échangent leur place, donc le cycle magnétique complet dure environ 22 ans. Le cycle solaire 25 a commencé en décembre 2019 et s’est approché de son maximum en 2024. Entre 1645 et 1715, le Soleil n’a presque pas eu de taches, une période calme appelée minimum de Maunder.
La longue vie d’une étoile
Le Soleil a environ 4,6 milliards d’années, il est au milieu de sa vie et a de l’hydrogène pour environ 5 milliards d’années encore. Il s’éclaircit lentement, d’environ 10 % tous les milliards d’années, donc dans environ un milliard d’années, les océans de la Terre pourraient commencer à s’évaporer. Ce sont des prédictions de modèles, pas des observations. Quand le cœur n’aura plus d’hydrogène, le Soleil gonflera en géante rouge, peut-être 200 fois plus large, et la question de savoir s’il avalera la Terre est débattue. Puis il rejettera ses couches externes et laissera une naine blanche, un cœur chaud de la taille de la Terre qui se refroidira pendant des milliers de milliards d’années.
En chiffres
- 109 ×
- le diamètre du Soleil comparé à celui de la Terre
- 8 min 20 s
- temps de trajet de la lumière du Soleil
- ≈ 15 millions °C
- température au cœur du Soleil