Le cœur du système

La puissance gigantesque du Soleil

Dans le nuage d'hydrogène moléculaire au cœur de la nébuleuse originale, au fil des millénaires, les noyaux d'hydrogène comprimés par la gravité se transforment en hélium, la fusion nucléaire démarre, le gaz s'enflamme, le Soleil nait dans l'obscurité. C'est ainsi que notre Soleilest apparu et a atteint un diamètre énorme de 1 392 000 km. Cette naine jaune est une marmite nucléaire infernale, secouée en permanence par des explosions colossales qui envoient dans l'espace des quantités gigantesques de matière. Depuis 4,57 milliards d'années, notre astre en fusion thermonucléaire envoie dans l'espace une quantité phénoménale d'énergie, et cela va durer encore 5 milliards d'années.
Ce réacteur thermonucléaire est vraiment monstrueux, elle produit une énorme source de chaleur et son énergie est inépuisable, elle est de 380 milliards de milliards de mégawatts, ce qui correspond à 3 800 milliards de fois la puissance de nos 439 réacteurs nucléaires mondiaux, en exploitation en 2011. Chaque mètre carré de l'atmosphère terrestre reçoit environ 1 000 watts. En l'espace d'une seconde, le Soleil dégage sans faiblir, plus d'énergie que n'a produit le civilisation humaine depuis sa naissance et cela dure depuis 4 milliards d'années. Cependant, à 150 millions de km la Terre ne reçoit qu'une toute petite quantité de cette énergie, à peine 2 milliardième du rayonnement émis. La température moyenne actuelle de la Terre (15°C), est liée à la puissance solaire moyenne reçue sur Terre et à la distance Terre/Soleil. Le calcul de la puissance reçue sur Terre en watt par mètre carré, est de 239 w/m². La consommation c'est-à-dire la perte de masse du Soleil est de 4 millions de tonnes d'hydrogène par seconde, en effet il transforme 564 millions de tonnes d'hydrogène en 560 millions de tonnes d'hélium. De plus la température du centre du Soleil croit lentement dans le temps.

Le Soleil est composé principalement d'hydrogène (74%) et d'hélium (24%), le reste de matière est constitué d'oxygène (0,77%), de carbone (0,29%), de fer (0,16%), de néon (0,12%) d'azote (0,09%), de silicium (0,07%), de magnésium (0,05%) et de soufre (0,04%). Cette gigantesque énergie produite au cœur du système, à une température de 15 millions de degrés, est isolée de l'espace interplanétaire par 700 000 km de matière, ce qui correspond au rayon du Soleil. La chaleur et la pression sont si intenses que la matière n'est ni solide, ni liquide, ni gazeuse, elle est si chaude qu'elle reste à l'état de plasma, les électrons sont séparés des noyaux. Le Soleil éjecte, non seulement des photons, mais aussi des protons et des électrons extrêmement énergétiques qui constituent le vent solaire.
Ce vent émerge des couches superficielles, et se propage dans l'espace. La Terre n'est pas totalement abritée par son paravent magnétique, le vent solaire, à la vitesse de 400 km/s, s'infiltre par des fentes polaires, pour nous montrer de magnifiques aurores boréales et australes, aux lueurs blanches, vertes et rouges. Soumises au vent solaire, les comètes s'ornent d'une queue montrant la direction des bourrasques solaires. C'est à cette immense énergie inépuisable venant du cœur du système, que l'on doit l'apparition de la vie sur Terre.

N. B. : L'énorme puissance du Soleil. Le Soleil est vraiment gigantesque, il a capté 99,86% de la masse totale de la poussière et du gaz de la nébuleuse originelle. Jupiter, la plus grosse planète du système, a capté 71% du restant. Les autres planètes se sont partagées le résidu de cette évolution gravitationnelle.

Protubérances solaires

Les protubérances solaires sont des filaments de la matière du soleil projetés au-dessus de sa surface et qui caractérisent l'activité du Soleil.
Ce sont des éjections de masses coronales (CME).
Les protubérances éruptives du Soleil sont d'énormes geysers de matière solaire qui apparaissent sur la chromosphère et qui jaillissent à des centaines de milliers de kilomètres dans l'espace.
Pour cela les photons doivent effectuer un voyage infernal depuis le noyau solaire qui transporte les rayons lumineux jusqu’à la Terre. Les photons traversent les différentes couches du Soleil, la zone radiative puis la zone de convection, la photosphère, la chromosphère et enfin la couronne solaire.
Le temps de transit d'un photon, du cœur à la surface se situe entre 10 000 et 170 000 ans, en fonction des collisions aléatoires.
Au début le photon commence par pénétrer la zone radiative épaisse de 300 000 km, la densité est si élevée que le photon a du mal à avancer, il entre sans cesse en collision avec d’autres particules comme les atomes ionisés d’hydrogène et d’hélium.
La difficile progression du photon est chaotique, elle est appelée par les scientifiques, « marche aléatoire du photon ».

Vidéo : Un très long filament solaire qui serpentait dans la couronne solaire a finalement explosé, le 6 décembre 2010. Le SDO (Solar Dynamics Observatory) de la NASA, a filmé cette explosion dans la lumière ultraviolette de l'hélium. Ce filament mesurait presque un million de km de long. Le SDO a eu le temps de filmer cet évènement avant que la rotation du Soleil ne nous cache la vue.
Crédit: NASA's GSFC, SDO AIA Team

Image : Gaz extrêmement chaud d'un spicule solaire se déplaçant à la vitesse de 50 000 km/h dans un tube de champ magnétique. Ils sont particulièrement nets autour de la tache visible en bas à gauche de l’image. Les spicules ont une durée de vie d’environ 5 minutes, commençant sous la forme de longs tubes de gaz se soulevant rapidement, puis retombant vers le Soleil.
Crédit: K. Reardon (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, INAF) IBIS, DST, NSO