Le Soleil est l’étoile de type naine jaune du Système solaire, qui se situe dans le bras d'Orion, à du centre galactique de la Voie lactée. Il orbite autour du centre galactique en une année galactique de 225 à d'années. Autour de lui gravitent de nombreux objets, dont la Terre (à la vitesse de ), sept autres planètes, au moins cinq planètes naines, de très nombreux astéroïdes et comètes (notamment dans la ceinture d'astéroïdes et la ceinture de Kuiper). Le Soleil représente à lui seul environ 99,854 % de la masse du système planétaire ainsi constitué, Jupiter représentant plus des deux tiers du reste.
Présentation Dans la classification astronomique, cette étoile de type naine jaune, de près de de kilomètres de diamètre pour une masse d'environ , est essentiellement composée d’hydrogène (74 % de la masse ou 92 % du volume) et d’hélium (25 % de la masse ou 8 % du volume) à l'état plasma.
L'énergie solaire transmise par le rayonnement solaire rend possible la vie sur Terre. Sa lumière permet la photosynthèse et l'énergie thermique qu'il apporte maintient une température en surface permettant la présence d'eau à l'état liquide.
gauche|vignette|Le Soleil vu dans l’ultraviolet « lointain » (UVC) (image en « fausses couleurs »). La chromosphère, les protubérances et la couronne sont les sources essentielles de chaleur et de rayonnement, bien plus chaudes que la « surface » (la photosphère). Le rayonnement ultraviolet contribue à la désinfection naturelle des eaux de surface et à y détruire certaines molécules indésirables (quand l'eau n'est pas trop turbide).. La polarisation de la lumière solaire (ou lunaire, de nuit), par des matériaux tels que l'eau ou les cuticules végétales, est utilisée par de nombreuses espèces pour s'orienter...
Le rayonnement solaire est aussi responsable des climats et de la plupart des phénomènes météorologiques observés sur la Terre. En effet, le bilan radiatif global de la Terre est tel que l'énergie thermique à la surface de la Terre est en moyenne à 99,97 ou 99,98 % d’origine solaireLes 0,02 ou 0,03 % restants proviennent de la Terre elle-même ; l’ensemble des activités humaines (actuelles) produisent une puissance de l’ordre de 0,01 % de celle de l’ensoleillement terrestre.. Comme pour tous les autres corps, ces flux thermiques sont continuellement émis dans l’espace, sous forme de rayonnement thermique infrarouge ; la Terre reste ainsi en équilibre dynamique.
Le demi-grand axe de l’orbite de la Terre autour du Soleil, couramment appelé « distance de la Terre au Soleil », égal à , est la définition originale de l’unité astronomique (de symbole « au »). Il faut et pour que la lumière du Soleil parvienne jusqu’à la Terre..
Symboles
Le symbole astronomique et astrologique du Soleil est un cercle avec un point en son centre : .
Étymologie Le mot soleil est issu du gallo-roman soliculu., forme du latin populaire soliculus (non attesté)Dictionnaire historique de la langue française, ed. Le Robert, 1992., diminutif du latin classique , désignant l’astre et la divinité. Le latin sol se poursuit dans la plupart des langues romanes : italien sole, espagnol, portugais et catalan solWalther von Wartburg, FEW t. 12, ..
Caractéristiques générales
Composition chimique
Le Soleil est une étoile naine jaune qui se compose de 74 % d’hydrogène (soit 92 % de son volume), de 25 % d’hélium (8 % de son volume)« Le soleil, ses cycles, ses tâches et ses explorateurs », Euronews, sur YouTube. et d’une fraction d’éléments plus lourds. Les éléments réfractaires observables à la surface du Soleil ont une abondance inférieure à celle observée dans la plupart des étoiles ayant des caractéristiques comparables, accès libre.. Cet écart de composition serait dû à la formation précoce de Jupiter qui aurait isolé des poussières réfractaires loin du Soleil plutôt qu'à une capture par les planètes telluriques.
Type spectral Le Soleil est de type spectral G2 . « G2 » signifie qu’il est plus chaud ( en surface environ) et plus brillant que la moyenne, avec une couleur jaune tirant sur le blanc. Son spectre renferme des bandes de métaux ionisés et neutres, ainsi que de faibles bandes d’hydrogène. Le suffixe « » (ou « classe de luminosité ») indique qu’il évolue actuellement, comme la majorité des étoiles, sur la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell : il tire son énergie de réactions de fusion nucléaire qui transforment, dans son noyau, l'hydrogène en hélium, et se trouve dans un état d’équilibre hydrostatique, ne subissant ni contraction, ni dilatation continuelles.
Situation dans la Voie lactée
Il existe dans la Voie lactée plus de d’étoiles de type spectral identique, ce qui fait du Soleil une étoile assez ordinaire, bien qu’il soit en fait plus brillant que 85 % des étoiles de la Galaxie, qui sont en majorité des naines rouges Ker Than, Astronomers Had it Wrong: Most Stars are Single, Space.com, 30 janvier 2006..
Le Soleil gravite autour du centre de la Voie lactée, dont il est distant d’environ . Sa période de révolution galactique est d’environ d’années et sa vitesse d'environ , équivalente à une année-lumière tous les environ, ou une unité astronomique tous les huit jours Kerr, F. J., Lynden-Bell D. (1986). . , 22, 1, ....
Dans cette révolution galactique, le Soleil, comme les autres étoiles du disque, a un mouvement oscillant autour du plan galactique : l’orbite galactique solaire présente des ondulations sinusoïdales perpendiculaires à son plan de révolution. Le Soleil traverserait ce plan tous les d’années environ, d’un côté puis de l’autre et s’en éloignerait au maximum de environ, tout en restant dans le disque galactique. La masse du disque galactique attire les étoiles qui auraient un plan de révolution différent de celui du disque galactiqueC’est une situation gravitationnelle très différente de celle en cours dans le Système solaire, où la masse du Soleil peut être considérée (en première approximation) comme la source unique du champ gravitationnel..
Actuellement, le Système solaire se situerait à au-dessus (au nord) du plan galactique et en phase ascendante à la vitesse de ..
Révolution et rotation
Le Soleil tourne autour du barycentre du Système solaire (mouvement de révolution), ce dernier se situant dans les années 2000 à un peu plus d'un rayon solaire du centre de l'étoile (donc légèrement à l'extérieur du Soleil)La position du barycentre fluctue selon celle des planètes : il se trouve en moyenne à du centre, mais peut s'en éloigner jusqu'à deux rayons solaires, ou s'en rapprocher jusqu'à être presque confondu avec lui., en raison de la masse de Jupiter (environ un millième de la masse solaire) et des autres planètes géantes..
Le Soleil tourne également sur lui-même (mouvement de rotation), avec une période de terrestres environ. En réalité, n’étant pas un objet solide, il subit une rotation différentielle : il tourne plus rapidement à l’ () qu’aux pôles (). Déduite des modes de vibration de gravité, la vitesse de rotation du cœur a pu aussi être déterminée : un tour par semaine environ, soit plus vite que les couches extérieures et intermédiaires...
Histoire naturelle
Formation Le Soleil est une étoile âgée d'environ d’annéesPierre-Yves Bely, Carol Christian et Jean-René Roy, 250 réponses à vos questions sur l'astronomie, 2008, : 4,57 Ga ± 0,012 Ga ; Trinh Xuan Thuan, Dictionnaire amoureux du Ciel et des Étoiles, 2009, : ; Sciences et Avenir, octobre 2010, : 4,5682 G ; « Journée mondiale du Soleil : les énigmes de notre étoile », Futura-Science, : ., soit un peu moins de la moitié de son chemin sur la séquence principale A. Bonanno, H. Schlattl, L. Paternò, « » , , 2002, 390, .. Il s'est formé 9,23 milliards d'années après le Big Bang, qui marque l'origine de l'Univers, il y a 13,8 milliards d'années. L'hypothèse des années 1970, selon laquelle une supernova serait à l'origine de l'effondrement de la nébuleuse qui a donné naissance au Soleil, n'est plus crédible. Une modélisation réalisée en 2012 propose un scénario en trois étapes pour expliquer la formation du Soleil et l'abondance de magnésium 26 et de nickel 60 dans les météorites. Ces éléments sont les produits de la décomposition de deux isotopes radioactifs (à la demi-vie relativement courte), nés dans les étoiles : l'aluminium 26 (demi-vie de ) et le fer 60 (demi-vie de ). Pour comprendre la présence de ces éléments dans la chimie du Soleil, il fallait imaginer une étape pour le fer 60 et une autre pour l'aluminium 26.
Environ 400 millions d'années (Ma) après le Big Bang, des nébuleuses s'effondrent et une première génération d'étoiles (± ) naît. Après environ , les plus massives meurent en supernovas et dispersent leurs éléments, dont l'isotope . Après encore , un nuage contenant du s'effondre et de nouvelles étoiles se forment. Cette seconde génération comprend des étoiles très massives (plus de ) qui éjectent des vents contenant de l'. plus tard, le vent d'une de ces étoiles très massives comprime la matière qui l'entoure. Il se forme une coquille de gaz et de poussières contenant du et de l', qui finit par s'effondrer et donner naissance, il y a , à une troisième génération d'étoiles : de quelques centaines à plusieurs milliers d'étoiles jumelles, parmi lesquelles le Soleil.. Quelques millions d'années plus tard, l'étoile très massive à l'origine du processus meurt en supernova ; on l'appelle Coatlicue, qui signifie « mère du Soleil » dans la cosmogonie aztèque. Les sœurs du Soleil (à la composition chimique identique) se dispersent dans la Voie lactée. Le Soleil reste seul ; les astéroïdes qui l'entourent gardent la trace de sa généalogie sous la forme des dérivés du et de l' : le et le Matthieu Gounelle, Solar system genealogy revealed by extinct short-livedradionuclides in meteorites , Astronomy and Astrophysics, 2012, vulgarisé dans Science et Vie, décembre 2012..
Évolution
Actuellement, dans le cœur du Soleil, chaque seconde, environ de tonnes d'hydrogène fusionnent pour produire environ de tonnes d'héliumCes chiffres varient suivant les sources. D'une étude à une autre on trouvera dans la littérature scientifique des données théoriques variables. De ce fait, le lecteur pourra constater d'éventuelles incohérences dans les sources afférentes à cette information. .. La différence de masse de de tonnes, soit 0,7 % (une masse de l'ordre de celle de la pyramide de Gizeh "", Wolfram Alpha .), équivaut à l'énergie lumineuse produite, soit par seconde, ou watts. La part photonique migre lentement vers la surface solaire, par rayonnement et par convection, puis est émise dans l’espace sous forme de rayonnement électromagnétique (lumière, rayonnement solaire) et de flux de particules (vent solaire)Voir la section « Structure et fonctionnement »..
Le Soleil est dans sa « phase linéaire », durant laquelle il épuise petit à petit ses réserves d’hydrogène. Sa luminosité augmente d’environ 7 % par milliard d’années, à mesure qu'augmente le rythme des réactions de fusion du fait de la lente contraction du cœur. Cette phase linéaire a débuté quand le Soleil était âgé d'environ d'années et durera jusqu'à la rupture de l'équilibre hydrostatique. Le Soleil était donc moins brillant dans le passé et sera plus brillant dans le futur.