Bienvenue Arts Sciences Technologies Tutoriels Vrac  
  Astronomie Mathématique Physique Textes  
 
 

Groupe  :   Invité

les Sarto's > Bienvenue > Sciences > Univers > Découvrez les visages changeants du soleil
 
    Découvrez les visages changeants du soleil  
    Emmanuel Beaudoin - Ciel & Espace no. 529, juin 2014 - 2014-06-01      
    En juin, les nuits sont courtes. Et l'étoile la mieux visible, c'est le Soleil ! L’astre du jour passe au plus haut dans le ciel et mérite toute l'attention des observateurs. Spécialement en période de forte activité solaire.  
   

Hormis les taches et les facules, la surface du Soleil apparaît uniforme au télescope. Notre étoile s'observe de préférence le matin, avant que la turbulence de l'air soit trop forte.

 
   

La photosphère

 
    La surface du Soleil visible par l'œil humain est appelée la photosphère (sphère de lumière). Il s'agit d'une couche de seulement 500 km d'épaisseur, infime en regard du diamètre de 1,4 million de kilomètres de notre étoile ! La température de 6000°C de la photosphère donne sa couleur jaune à notre étoile. C'est par elle qu'est émis vers l'espace l'essentiel de l'énergie produite dans le Soleil, sous forme de lumière visible.  
    La photosphère est constituée d'une multitude de "cellules de convection" : des zones où le gaz chaud remonte à la surface à la vitesse de 500 km/s. Ces petites cellules, d'une taille comparable à la surface de la France, constituent la granulation solaire. Elles ne vivent que quelques minutes et sont sans cesse renouvelées, si bien que vue de près, la surface du Soleil bouillonne comme une marmite.  
Observation   Le disque du Soleil, aussi gros en apparence que relut de la Lune, est bien visible à l'œil nu. Le meilleur moyen de l'observer en toute sécurité consiste à utiliser des lunettes "éclipse". La vision de cette belle boule jaune nous fait sentir à quel point notre étoile est toute proche en regard de ses milliers de consœurs ponctuelles qui ne brillent que la nuit. Au télescope, hormis les taches et les facules, la photosphère apparaît uniforme. Une lunette de 60 mm munie d'un grossissement de 50x rend toutefois compte du léger assombrissement vers le bord du Soleil, caractéristique des corps gazeux. Une observation bren plus difficile consiste à distinguer la granulation solaire, perceptible dans un instrument de 100 à 150 mm, à partir de 100x de grossissement. Mais il faut pour cela que la turbulence soit faible, ce qui est rare. Notez qu'une légère brise offre parfois une bonne qualité d'image.  
   

Les taches et les facules

 
    Si les taches solaires ont été remarquées dès l'Antiquité, ce n'est qu'à l'époque de Galilée que les astronomes ont compris qu'elles étaient sur le Soleil, et non situées entre lui et nous On sait aujourd'hui qu'il s'agit de zones où un champ magnétique très intense piège le gaz de la photosphère, qui se refroidit alors de 1500°C. Ce contraste de température suffit à ce que les taches nous apparaissent noires. Ces régions tourmentées sont constituées d'une partie centrale, l'ombre, et d'une partie périphérique, la pénombre. Elles peuvent mesurer des dizaines de milliers de kilomètres el vont souvent par deux, car elles correspondent à la base d'une boucle de champ magnétique. D'autre part. les taches côtoient souvent des régions claires appelées facules, où la température grimpe à 8'000°C.  
   

Les taches solaires sont entourées d’une pénombre, moins sombre et située à une altitude légèrement différente. Des facules, petites zones très brillantes, les accompagnent.

 
Observation   Les taches sont bien visibles dans une lunette de 60 mm avec un grossissement de 30 à 60x. Leur forme est variée, de presque ronde lorsqu'elle sont isolées, à très étirée lorsqu'elles sont en groupe. Dans un instrument de 80 à 100 mm, la pénombre révèle sa structure filamenteuse, liée au champ magnétique. Les plus grosses taches peuvent être identifiées à l'œil nu, mais cela reste rare. Les facules sont moins faciles à distinguer. Cherchez-les par groupes, près du bord du Soleil, seul endroit où ils ressortent grâce à l'assombrissement. Vous pourrez observer des zones de facules indépendantes de toute tache.  
   

Le soleil vivant

 
    Notre étoile est une machinerie toujours en mouvement. Il y a d'une part sa rotation, dont la période - 27 jours en moyenne - varie selon la latitude à cause de la nature fluide du Soleil : elle n'est que de 24 jours à l'équateur, mais passe à 29 jours à 40° de latitude. Il y a d'autre part les taches, qui sont "vivantes" : certaines s'évanouissent en quelques heures, d'autres peuvent survivre des semaines. Enfin, ne l'oublions pas, le Soleil est une étoile variable, avec un cycle régulier de 11 ans. Certes, les variations d'éclat qui en résultent sont minimes. En revanche, le nombre de taches varie fortement : il est faible lors du minimum solaire et devient élevé en période de maximum d'activité, comme en ce moment.  
   

L'énorme boule de gaz qu'est notre étoile est toujours en mouvement. Son suivi régulier vous permettra d'observer les lentes transformations de sa surface. Ce groupe de taches a été photographié à deux jours d intervalle, en juillet 2012.

 
Observation   L’observation la plus immédiate consiste à suivre l'éventuelle transformation des taches solaires au cours d'une séance d'observation. Un instrument de 80 à 100 mm armé d'un grossissement de 100x le permet. Regardez attentivement la forme des taches, particulièrement au sein des groupes, puis renouvelez votre observation 2 heures plus tard, Si vous en avez les moyens, effectuez des clichés ou même simplement des croquis. Attention, un changement d'aspect rapide des taches n'est pas systématique : restez persévérant si vous ne constatez rien les premières fois. Une observation au fil des jours vous permettra de suivre facilement ces changements. D'autre part, la rotation du Soleil devient immanquable d'un jour à l'autre. Elle peut être constatée dans une lunette de 60 mm, au plus petit grossissement. Le cycle de 11 ans du Soleil n'est, lui, apparent qu'au cours des années. Vous le constaterez forcément si vous êtes un observateur régulier du Soleil.  
   

La chromosphère

 
    La chromosphère - la "sphère de couleur", car elle est visible comme un liseré rouge lors des éclipses - correspond à la basse atmosphère du Soleil. Elle s'étend jusqu'à 3’000 km au-dessus de la photosphère et sa température grimpe à 30’000°C. Une granulation est présente, avec des cellules bien plus grandes et stables que celles de la photosphère, et délimitées par des éruptions de plasma appelées spicules. Les zones brillantes dans la continuité des facules gagnent nettement en contraste. Enfin, la chromosphère est à la base de grandes structures de gaz ionisé qui débordent dans la couronne solaire : les protubérances. Leur durée de vie peut aller de quelques minutes à plusieurs jours, et leur taille atteindre des centaines de milliers de: kilomètres. Les protubérances retombent souvent sur le Soleil, mais s'en échappent aussi parfois : cela correspond aux éruptions (on parle aussi d’éjections de matière coronale).  
   

L'usage d’un filtre H alpha dévoile la basse atmosphère du Soleil : la chromosphère. Un spectacle fascinant, dont le clou est l’envol de larges protubérances dans l’espace.

 
Observation   L'observation de la chromosphère au moyen d'un filtre Hα est un spectacle quotidien, dont le clou est le ballet gracieux des protubérances autour du disque du Soleil. Lorsqu'elles sont devant ce disque, elles apparaissent en ombres chinoises, et on parle alors de filaments En outre, les spicules ainsi que les régions claires de la chromosphère sont faciles à voir. Ces dernières ne doivent pas être confondues avec les éruptions solaires (flares), qui sont bien plus localisées, lumineuses et rares. En période de forte activité, vous aurez peut- être la chance d'en voir quelques-unes. Attention : elles ne durent que quelques heures tout au plus !  
       
  top Ciel & Espace no. 529, juin 2014 - 2014-06-01