Le Soleil

Le Soleil est le cœur de notre système solaire. C'est lui qui permet, par son attraction gravitationnelle, aux corps du système solaire de rester ensembles et qui fournit l'énergie nécessaire à divers processus physiques et chimiques ayant lieu dans le système solaire. Sans lui, le système solaire n'aurait jamais pu être tel qu'il est maintenant, et nous ne serions pas là pour en discuter.

Position du Soleil dans notre Galaxie

Le dessin représente vue de chant pour un observateur extérieur. Le Soleil sur le disque galactique est à 28 000 années-lumière du centre, environ aux 2 tiers du rayon galactique.

Mythologie

Le Soleil, étant l'astre le plus brillant du ciel, a été souvent associé à des figures mythiques importantes. Les Égyptiens adoraient Rê, le Dieu Soleil. Plusieurs religions sémitiques faisaient un véritable culte du Soleil, tout comme ce fut le cas des Babyloniens. Ce culte se répandit ensuite jusqu'à l'Empire romain où le Soleil était appelé Sol. Personnifié par Surya, le Soleil était aussi un dieu hindou, bénéfique pour certains et maléfiques pour d'autres. Le culte du Soleil se développa aussi au Japon et en Amérique.

Pour les Grecs, il était Hélios, d'où la racine grecque helio- qui est utilisée pour désigner les choses se rapportant au Soleil. Les Grecs y vouèrent un tel culte qu'ils lui dédièrent plusieurs temples à travers la Grèce antique. De plus, à chaque année, quatre chevaux blancs lui étaient offerts en sacrifice. Le culte du Soleil perdura en Europe jusqu'à l'avènement du christianisme.

Caractéristiques physiques

Le Soleil est de loin l'objet le plus massif et le plus gros de notre système solaire. Il contient environ 99,8% de la masse du système solaire, alors que Jupiter compte pour la plus grande partie de ce qui reste. Il est composé, en masse, à environ 75% d'hydrogène et 25% d'hélium. Les autres éléments chimiques, appelés en astronomie métaux, compte pour moins de 0,1% de la masse totale du Soleil.

L'énergie du Soleil est produite en son noyau, où se produisent des réactions thermonucléaires. Aussi, c'est cette énergie nucléaire qui empêche l'effondrement gravitationnel de notre étoile, soit sa contraction infinie sous l'influence de la gravité. Bien que la surface du Soleil n'ait qu'une température de 5600 K (environ 5900 °C), son cœur, quant à lui, a une température suffisante pour permettre la transformation d'hydrogène en hélium, soit environ 1,5 x 10⁷ K.

Le Soleil, tout comme les planètes, tourne sur lui-même. Cependant, comme sa surface n'est pas solide, sa rotation est plutôt différentielle, c'est-à-dire qu'elle s'effectue à une vitesse différente selon la latitude. Sa rotation se fait donc plus lentement aux pôles qu'à l'équateur. Étant donné le très grand diamètre du Soleil, environ 109 fois celui de la Terre, la différence entre ces deux périodes de rotation est de quelques jours.

Structure interne

La masse du Soleil est formée d'environ 75% d'hydrogène et de 25% d'hélium, les autres éléments étant présents seulement à l'état de traces. Sa densité moyenne est de 1,41. Cependant, cette répartition des éléments et de la masse n'est pas uniforme à l'intérieur du Soleil. Notre étoile est en fait constituée de plusieurs couches successives dont les caractéristiques varient de façon marquée. Cependant, la limite entre ces couches est plutôt floue et la transition entre deux d'entre elles se fait de manière plus ou moins continue.

On distingue généralement deux parties principales du Soleil, soit son intérieur et son atmosphère. La séparation entre les deux se trouve à une distance de un rayon solaire (dénoté RS) à partir du centre du Soleil.

La mort du Soleil

Tout l'hydrogène d'une étoile n'est pas utilisable pour les réactions thermonucléaires. Le Soleil, qui dématérialise chaque seconde 4.10⁹ kg prélevé sur sa réserve d'hydrogène, ne peut le faire que dans ses régions centrales; seuls 12% de son stock d'hydrogène seront accessibles pour les réactions nucléaires. Un jour, la réaction s'arrêtera, la température et la pression centrale baisseront et la gravité l'emportera. Le Soleil se contractera, mais ceci fera remonter la température, jusqu'à ce que l'hélium, qui n'était jusque là que la "cendre" inerte de la "combustion" de l'hydrogène, commence à son tour à réagir, avec production de carbone et d'oxygène. La nouvelle production d'énergie va stopper la contraction. Peu de temps après, divers mécanismes vont faire augmenter le diamètre de notre étoile, tandis que sa température superficielle baissera : elle sera devenue une géante rouge, cent fois plus lumineuses qu'aujourd'hui. Dans cette phase, la Terre sera grillée par le féroce rayonnement de son étoile, et ce sera la fin de la vie sur notre planète. Ceci se passera dans environ cinq milliards d'années. Après quelques soubresauts, le Soleil reviendra à un diamètre plus raisonnable, puis continuera sa contraction jusqu'à n'être guère plus gros que la Terre, et se refroidira doucement...