Introduction
Le Soleil est une étoile naine jaune de type spectral G2V, située au cœur du système solaire. Il représente à lui seul environ 99,86% de la masse totale de ce système. Son existence et ses caractéristiques sont fondamentales pour comprendre notre place dans l'univers et les conditions qui ont permis l'émergence de la vie sur Terre.
Description
Le Soleil est une immense sphère de plasma, principalement composée d'hydrogène (environ 74% de sa masse) et d'hélium (environ 24%), les 2% restants étant des éléments plus lourds comme l'oxygène, le carbone, le néon et le fer. Il ne possède pas de surface solide. Son énergie est produite en son cœur par des réactions de fusion nucléaire : chaque seconde, environ 600 millions de tonnes d'hydrogène sont converties en 596 millions de tonnes d'hélium. Les 4 millions de tonnes manquantes sont transformées en énergie, selon l'équation d'Einstein E=mc². Cette énergie met environ un million d'années à traverser la zone radiative, puis la zone convective, avant d'atteindre la surface visible, la photosphère, et de se propager dans l'espace sous forme de lumière et de chaleur.
Histoire
Le Soleil s'est formé il y a environ 4,6 milliards d'années à partir de l'effondrement gravitationnel d'une région d'un vaste nuage moléculaire d'hydrogène et de poussières. La majeure partie de la matière s'est concentrée au centre pour former le proto-Soleil, tandis que le reste s'aplatissait en un disque protoplanétaire à partir duquel les planètes se sont accrétées. Il a atteint sa séquence principale, la phase stable de sa vie, il y a environ 4,5 milliards d'années. L'étude scientifique du Soleil a connu des avancées majeures avec l'invention du télescope (observations des taches solaires par Galilée), la découverte de son spectre et de sa composition chimique, et plus récemment avec les missions spatiales dédiées comme SOHO, SDO et Parker Solar Probe.
Caracteristiques
Le diamètre du Soleil est d'environ 1,39 million de kilomètres, soit 109 fois celui de la Terre. Sa masse est de 1,989 × 10^30 kg. Sa température de surface (photosphère) est d'environ 5 500 °C, tandis que son noyau atteint les 15 millions de degrés Celsius. Il tourne sur lui-même en environ 27 jours terrestres à l'équateur, et 35 jours près des pôles (rotation différentielle). Son atmosphère se compose de la chromosphère (une couche rougeâtre visible lors des éclipses totales) et de la couronne, extrêmement chaude (plusieurs millions de degrés), d'où s'échappe le vent solaire, un flux constant de particules chargées. L'activité solaire suit un cycle d'environ 11 ans, marqué par la variation du nombre de taches solaires (zones plus froides et magnétiquement actives), d'éruptions et d'éjections de masse coronale.
Importance
Le Soleil est le moteur de la vie sur Terre. Son rayonnement permet la photosynthèse, à la base de la chaîne alimentaire, et régule le climat et les cycles météorologiques. Il est également à l'origine des aurores polaires (boréales et australes) lorsque les particules du vent solaire interagissent avec le champ magnétique terrestre. Culturellement, il a été vénéré comme une divinité dans de nombreuses civilisations (Râ chez les Égyptiens, Hélios chez les Grecs). Aujourd'hui, comprendre le Soleil est crucial pour la météorologie de l'espace, qui vise à protéger nos technologies (satellites, réseaux électriques) des tempêtes solaires intenses, et pour l'étude des étoiles en général, le Soleil servant de référence astrophysique.
