Le Soleil

Une étoile vue de près

Le Soleil est une étoile comme les milliers que l'on voit la nuit ; il se trouve simplement à environ 150 millions de km au lieu de plusieurs années-lumière. Il contient environ 99,8 % de toute la masse du Système solaire, et sa gravité maintient en orbite chaque planète, astéroïde et comète.

Il est composé surtout d'hydrogène (environ 73 % de sa masse) et d'hélium (environ 25 %), avec de faibles traces d'éléments plus lourds. Le gaz est si chaud qu'il se présente sous forme de plasma, un état de la matière dans lequel les atomes ont perdu une partie de leurs électrons.

Les astronomes classent le Soleil parmi les naines jaunes, de type G. Cela semble modeste, mais environ 1,3 million de Terres pourraient tenir à l'intérieur.

Du noyau à la couronne

Le Soleil n'a pas de surface solide. Au centre se trouve le noyau, où la température atteint environ 15 millions de °C. L'énergie qui y est produite progresse lentement vers l'extérieur à travers la zone radiative, un voyage qui peut durer plus de 100 000 ans, puis remonte à travers la zone convective dans d'immenses cellules de plasma en ébullition.

Ce que nous appelons la surface est la photosphère, la couche qui émet l'essentiel de la lumière visible, à environ 5 500 °C. Au-dessus se trouvent la mince chromosphère et la couronne, l'atmosphère extérieure. Curieusement, la couronne est bien plus chaude que la surface, largement au-delà d'un million de degrés, et les scientifiques cherchent encore à comprendre exactement pourquoi.

La fusion : comment brille le Soleil

Dans le noyau, la pression et la chaleur sont si extrêmes que les noyaux d'hydrogène se heurtent et fusionnent en hélium. C'est ce qu'on appelle la fusion nucléaire. À chaque réaction, une infime quantité de masse se transforme en énergie, exactement comme le décrit l'équation d'Einstein E = mc².

Chaque seconde, le Soleil convertit environ 4 millions de tonnes de matière en énergie. Malgré cela, il possède assez d'hydrogène pour briller de façon stable pendant encore environ 5 milliards d'années. Il gonflera ensuite pour devenir une géante rouge, avant de finir en petite naine blanche peu lumineuse.

Les taches solaires et le cycle de 11 ans

Les taches solaires sont des zones sombres de la photosphère où de puissants champs magnétiques bloquent une partie de la chaleur venue des profondeurs. Elles restent extrêmement chaudes, simplement moins que leur environnement, et paraissent donc sombres par contraste. Une grande tache peut être plusieurs fois plus large que la Terre.

Le nombre de taches augmente puis diminue selon un cycle d'environ 11 ans, au rythme du champ magnétique solaire qui s'enroule puis s'inverse. Au maximum solaire, les taches, les éruptions solaires (de brusques sursauts de rayonnement) et les éjections de masse coronale (d'énormes nuages de plasma projetés dans l'espace) sont les plus fréquentes.

Le cycle actuel, le cycle solaire 25, a commencé fin 2019. En octobre 2024, la NASA et la NOAA ont annoncé que le Soleil était entré dans sa phase de maximum, et l'activité est restée forte tout au long de 2025. En 2026, le Soleil se dirige lentement vers son prochain minimum, même si de grandes éruptions restent possibles.

Le vent solaire et la météo spatiale

La couronne projette en permanence des particules chargées dans l'espace. Ce flux, le vent solaire, voyage à environ 1,6 million de km/h et s'étend bien au-delà de Pluton, formant une vaste bulle appelée héliosphère.

Quand une bouffée de vent solaire ou une éjection de masse coronale atteint la Terre, notre champ magnétique canalise les particules vers les pôles, où elles font briller l'air sous forme d'aurores. Les fortes tempêtes peuvent aussi perturber les satellites, le GPS et les réseaux électriques ; c'est pourquoi des agences comme la NOAA publient des prévisions de météo spatiale.

Comment observer le Soleil sans danger

Ne regardez jamais le Soleil directement, ni à travers des jumelles, un télescope ou le viseur d'un appareil photo sans filtre solaire certifié conforme à la norme ISO 12312-2. Les lunettes de soleil, le verre fumé et les pellicules exposées ne protègent pas. Même un bref regard à travers un instrument peut causer des lésions oculaires définitives en une fraction de seconde.

La méthode sûre la plus simple est la projection. Percez un petit trou dans un carton et laissez la lumière du Soleil le traverser pour tomber sur un second carton : vous y verrez une petite image du Soleil. Pendant une éclipse partielle, les interstices entre les feuilles des arbres font la même chose.

Pour regarder de plus près, utilisez des lunettes d'éclipse ou une visionneuse solaire certifiées ISO 12312-2 et, pour des jumelles ou un télescope, un filtre en lumière blanche certifié, solidement fixé sur l'ouverture avant, jamais à l'oculaire. Avec cet équipement, vous pourrez suivre l'évolution des taches d'un jour à l'autre, au fil de la rotation du Soleil, qui dure environ un mois.

Les observateurs expérimentés utilisent aussi des télescopes spécialisés en hydrogène alpha, qui révèlent les protubérances, des boucles de gaz lumineux au bord du Soleil. Quel que soit votre matériel, vérifiez avant chaque séance que le filtre ne présente ni rayure ni trou, et surveillez de près les enfants.