Le SoleilLe Soleil (notre (notre étoile)étoile)

Le Soleil est une étoile typique de la séquence principale

Principale source d’énergie: réactions nucléaires

chaîne P-P

4 x 1H1 2He4 + énergie libérée

Le SoleilLe Soleil

Étude du Soleil est importante Étude du Soleil est importante pcq c’est la seule étoile pour pcq c’est la seule étoile pour laquelle on peut étudier en laquelle on peut étudier en détails:détails:

1.1. rotationrotation

2.2. champ magnétique (tâches solaires)champ magnétique (tâches solaires)

3.3. structure de la surface (convection)structure de la surface (convection)

Le SoleilLe Soleil

99% énergie R < 0.25

0.25

0.70

Le SoleilLe Soleilcaractéristiquescaractéristiques valeurvaleur

Masse Masse 1.989 x 101.989 x 103333 g g 330 000 M330 000 MTerreTerre

rayonrayon 6.960 x 108 m6.960 x 108 m 700 000 km700 000 km

période de rotationpériode de rotation

à l’équateurà l’équateur 25 jours25 jours

à 60à 60oo de latitude de latitude 29 jours29 jours

densité moyennedensité moyenne 1.4 g cm1.4 g cm-3-3 (eau = 1 g cm(eau = 1 g cm-3-3))

densité centraledensité centrale 160 g cm160 g cm-3-3 (terre = 5.5 g cm(terre = 5.5 g cm--

33))

luminositéluminosité 3.9 x 103.9 x 103333 ergs ergs ss-1-1

température effective, température effective, TTeffeff

5780 K5780 K

température centrale, température centrale, TTcc

1.5 x 101.5 x 1077 K K 15 millions K15 millions K

Magnitude absolue, MMagnitude absolue, Mvv 4.794.79

classe spectraleclasse spectrale G2VG2V

indice de couleur, B-Vindice de couleur, B-V 0.620.62

Composition chimique Composition chimique

X, Y, Z (surface)X, Y, Z (surface) 0.73, 0.25, 0.020.73, 0.25, 0.02

Le SoleilLe Soleil

Rotationdifférentielle

Le SoleilLe Soleil

0.1% de sa masse changée en 0.1% de sa masse changée en énergie en 9 milliards d’années énergie en 9 milliards d’années ~ ~ 10103030 g g

~10% de l~10% de l’H est brûlé et ’H est brûlé et transformé en He (à ce jour 5%)transformé en He (à ce jour 5%)

quantité d’énergie: 4 millions de quantité d’énergie: 4 millions de tonnes de matière transformées en tonnes de matière transformées en énergie /secénergie /sec

Atmosphère solaireAtmosphère solaire

PhotosphèrePhotosphère

Surface visible du Soleil

GranulatioGranulationsns

Granules à la surface du Granules à la surface du SoleilSoleil

Causés par la Causés par la convection, les convection, les granules sont des granules sont des boules de gaz qui boules de gaz qui montent et descendent montent et descendent dans la photosphère dans la photosphère solaire. Chaque granule solaire. Chaque granule a a ~1000 km de ~1000 km de diamètre diamètre et une durée et une durée de vie de de vie de ~10 ~10 minutesminutes

Convection dans la Convection dans la photosphèrephotosphère

Comme on peut voir dans Comme on peut voir dans cette simulation sur cette simulation sur superordinateur, la superordinateur, la convection est la montée de convection est la montée de gaz chaud et la descente de gaz chaud et la descente de gaz froid. Le gaz chaud gaz froid. Le gaz chaud monte à la surface et libère monte à la surface et libère de l’énergie sous forme de de l’énergie sous forme de lumière visible et de lumière visible et de radiation radiation électromagnétique. La électromagnétique. La libération d’énergie refroidit libération d’énergie refroidit le gaz qui retombe vers le gaz qui retombe vers l’intérieur.l’intérieur.

ChromosphèChromosphèrere

SpiculesSpicules

Jets de gaz entourantles granules.Ils s’élèvent à plus de 10 000 km au dessus de la chromosphère.

CouronneCouronne

Couronne Couronne

Prolongement de la chromosphère Prolongement de la chromosphère (observée lors d’une éclipse)(observée lors d’une éclipse)

T T ~~101066 K atomes sont ionisés K atomes sont ionisés (perdent leurs électrons)(perdent leurs électrons)

Origine du vent solaire (10Origine du vent solaire (10-13 -13

/année)/année) À la Terre: 5-10 particules/cmÀ la Terre: 5-10 particules/cm33 (v ~ (v ~

500 km/sec) aurores boréales500 km/sec) aurores boréales

MM

Le Soleil en rayons-XLe Soleil en rayons-X

La sonde Yohkoh nous La sonde Yohkoh nous montre le Soleil en montre le Soleil en rayons-X sur une rayons-X sur une période de 3 période de 3 semaines. Les rayons-semaines. Les rayons-X nous montrent la X nous montrent la couronne très chaude couronne très chaude alors que la lumière alors que la lumière visible nous montre la visible nous montre la photosphère. Les photosphère. Les loopsloops sont associées sont associées aux tâches de la aux tâches de la photosphère.photosphère.

Taches SolairesTaches Solaires

Tâches solairesTâches solaires

Le vidéo montre 3½ Le vidéo montre 3½ heures dans la vie heures dans la vie d’une tâche solaire. d’une tâche solaire. Remarquer la Remarquer la région d’ombre et région d’ombre et de pénombre. Le de pénombre. Le diamètre typique diamètre typique est de est de ~ 10 000 km ~ 10 000 km et la durée de vie et la durée de vie de qqes jours à de qqes jours à qqes moisqqes mois

T ~ 1500 k

Tâches solairesTâches solaires

Les groupes de Les groupes de tâches vivent tâches vivent environ 2 mois et environ 2 mois et sont produites par sont produites par les cycles de champ les cycles de champ magnétique. C’est magnétique. C’est en observant les en observant les tâches que l’on tâches que l’on peut mesurer la peut mesurer la rotation.rotation.

Cycle de tâches ~ 10.5 années(en fait, 21 ans – cycle magnétique)

Minimum – ~3.5 ans – maximum – ~7 ans - minimum

Tâches solairesTâches solaires

Tremblement Tremblement de Soleilde Soleil : Soho : Soho montre une onde montre une onde sismique qui se sismique qui se répand à partir répand à partir d’un d’un flareflare solaire solaire et qui s’étend sur et qui s’étend sur 10 diamètres 10 diamètres terrestres.terrestres.

Variation du nombre de Variation du nombre de tâchestâches

ProtubérancesProtubérances

AuroresAurores

Images d’auroresImages d’aurores