Le Soleil

Le champ magnétique du Soleil

Le Soleil est une étoile magnétiquement active. Toute la matière solaire se trouvant sous forme de gaz et de plasma en raison des températures extrêmement élevées, le Soleil pivote plus rapidement à l'équateur (vingt-cinq jours environ pour un tour) qu'aux pôles (trente-cinq jours pour un tour). Cette rotation différentielle des latitudes solaires donne au champ magnétique solaire une forme de spirale en perpétuelle rotation, les lignes de champ se trouvant emmêlées les unes aux autres au cours du temps. Cet enchevêtrement serait au moins en partie responsable du cycle solaire, phénomêne périodique s'étalant sur 11,2 années en moyenne avec une alternance de minima et de maxima tous les onze semestres environ. Au terme d'un cycle de l'activité solaire, la polarité du champ magnétique s'est inversée par rapport à la fin du précédent: le cycle magnétique solaire a donc une période double (environ 22 ans) de celle du cycle d'activité. Les manifestations les plus spectaculaires en période d'intense activité magnétique sont l'apparition de taches solaires et de protubérances.

Les taches solaires

Bien que tous les détails sur la genèse des taches solaires ne soient pas encore élucidés, il a été démontré qu’elles sont la résultante d'une intense activité magnétique au sein de la zone de convection, tellement puissante qu'elle freine la convection et limite l'apport thermique en surface à la photosphère. Elles sont ainsi moins chaudes de 1 500 à 2 000 kelvins que les régions voisines, ce qui suffit à expliquer pourquoi elles nous apparaissent, en contraste, bien plus sombres que le reste de la photosphère. Cependant si elles étaient isolées du reste de la photosphère, les taches solaires, où règne malgré tout une température proche des 4 500 kelvins, nous sembleraient dix fois plus brillantes que la pleine lune, soit davantage qu'un arc électrique. La sonde spatiale SoHO a permis de démontrer que les taches solaires répondent à un mécanisme proche de celui des cyclones sur Terre. On distingue deux parties au sein de la tache solaire : la zone d’ombre centrale (environ 2 000 kelvins) et la zone de pénombre périphérique (environ 2 700 kelvins). Le diamètre des taches solaires les plus petites est habituellement plus de deux fois supérieur à celui de la Terre. En période d’activité il est parfois possible de les observer à l'oeil nu sur le Soleil couchant, avec une protection oculaire adaptée.

La surveillance des taches solaires est un excellent moyen pour contrôler l'activité solaire et prédire ses répercussions terrestres. Une tache solaire a une durée de vie moyenne de deux semaines. L'astronome allemand Heinrich Schwabe, au XVIIIe siècle, fut le premier à tenir une cartographie méthodique des taches solaires, ce qui lui permit d'évaluer leur périodicité. Les études ultérieures ont fixé leur période à 11,2 années, chaque demi-période étant alternativement caractérisée par un maximum d’activité (où les taches se multiplient) et un minimum d'activité.

Gros plan sur une tache solaire

Gros plan sur une tache solaire.


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