I – Comment on étudie le soleil ?
Le Soleil est un objet très particulier pour nous, à qui il apporte la vie. Il joue un rôle primordial dans notre existence, et lorsqu’il se cache derrière des nuages, nous en sommes affectés…
Une opposition forte entre le Soleil et les étoiles saute aux yeux : l’un symbolise le jour, les autres la nuit ; lumière éblouissante d’un côté, faible clarté de l’autre ; une grosse boule de feu, de petits points lumineux…
Rien de commun !
Et pourtant, assez récemment, les astronomes ont compris que le Soleil est une étoile, ou que les étoiles sont des soleils…
Toutes les différences que l’on note à l’œil nu ne proviennent que de leurs distances très différentes : la première étoile après le soleil est 300.000 fois plus éloignée que lui. Ils nous apparaissent donc comme deux phares identiques placés, l’un à 1 km, l’autre sur la Lune !
L’intérêt du Soleil en astronomie est donc très grand : il est primordial de comprendre comment fonctionne notre source de vie ; mais puisque ce n’est qu’une étoile parmi tant d’autres, il doit être quelque peu représentatif de toutes les étoiles. Or sa proximité nous permet de l’étudier en grand détail, et donc, après avoir compris comment il fonctionne, nous pourrons extrapoler ces connaissances pour avoir une idée très correcte du fonctionnement des étoiles. Mais finalement, celles-ci s’avéreront extrêmement variées…
Le Soleil historique
Pour les Anciens, le Soleil appartient au monde supralunaire, donc il doit être parfait. Effectivement, sa surface est à première vue immaculée, bien que dans quelques circonstances, vu à travers la brume, on peut y distinguer des taches lorsqu’elles sont particulièrement développées.
Or en 1610, lorsque Galilée tournera sa lunette vers le Soleil (ce que nous ne ferons pas par prudence !), il découvrira des taches à sa surface, rendant caduc le dogme du monde supralunaire parfait… A partir de là, tout deviendra possible en matière d’idées.
Dans ces conditions, la distinction stricte entre les deux mondes disparaît, et rien ne s’oppose plus à ce que le Soleil soit fait de matière semblable à celle de la Terre.
II – Qu’est-ce qu’on a découvert sur le soleil ?
Le Soleil est l’étoile du Système solaire. Dans la classification astronomique, c’est une étoile de type naine jaune, composée d’hydrogène (75 % de la masse ou 92 % du volume) et d’hélium (25 % de la masse ou 8 % du volume)9. Le Soleil fait partie de la galaxie appelée la Voie lactée et est situé à environ environ 8 kpc (∼26 100 a.l.) du centre galactique. Autour de lui gravitent la Terre (à la vitesse de 30 km/s), sept autres planètes, au moins cinq planètes naines, de très nombreux astéroïdes et comètes et une bande de poussière. Le Soleil représente à lui seul 99,86 % de la masse du Système solaire ainsi constitué, Jupiter représentant plus des deux tiers du reste.
L’énergie solaire transmise par le rayonnement solaire rend possible la vie sur Terre par apport d’énergie lumineuse (lumière) et d’énergie thermique (chaleur), permettant la présence d’eau à l’état liquide et la photosynthèse des végétaux. Les UV solaires contribuent à la désinfection naturelle des eaux de surfaces et à y détruire certaines molécules indésirables (quand l’eau n’est pas trop turbide)10. La polarisation naturelle de la lumière solaire (y compris de nuit après diffusion ou réflexion, par la Lune) ou par des matériaux tels que l’eau ou les cuticules végétales est utilisée par de nombreuses espèces pour s’orienter.
Le rayonnement solaire est aussi responsable des climats et de la plupart des phénomènes météorologiques observés sur la Terre. En effet, le bilan radiatif global de la Terre est tel que la densité thermique à la surface de la Terre est en moyenne à 99,97 % ou 99,98 % d’origine solaire. Comme pour tous les autres corps, ces flux thermiques sont continuellement émis dans l’espace, sous forme de rayonnement thermique infrarouge ; la Terre restant ainsi en « équilibre dynamique ».
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Joris et Mickaëla