Note : toutes les miniatures sont dotées d’un lien conduisant vers la page du site de l’APOD qui contient les textes anglais et les photographies originales. Les textes sont quelquefois une adaptation des textes de l’APOD et ne sont donc pas une traduction fidèle. J’ai souvent ajouté mes propres commentaires, ou encore fait un résumé rapide. J’ai aussi modifié la plupart des hyperliens vers des pages françaises. Les photos les plus récentes
apparaissent en haut de la page.
LA PHOTOSPHÈRE DU SOLEIL
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Voici toutes les couleurs
visibles du
Soleil que l'on obtient en enregistrant son
spectre avec un
spectromètre, un instrument qui agit comme un
prisme.
Ce spectre créé en utilisant le
télescope solaire MacMath-Pierce du
NSO (National Solar
Observatory) montre que le
Soleil, même si sa lumière semble plutôt
blanche, émet de la lumière de presque
toutes les couleurs. En réalité, sa lumière est plus intense vers la
couleur jaune-verte. Les bandes sombres
dans le spectre proviennent de l’absorption de la lumière du Soleil par
les gaz présents à la
surface du
Soleil et au-dessus. Puisque
différents types de gaz absorbent différentes couleurs, il est possible
de déterminer quels sont les gaz présents dans l'atmosphère du Soleil. C’est
en examinant ces raies d’absorption que
Sir Norman Lockyer, fondateur de la célèbre revue Nature, a postulé
l’existence d’un nouvel élément qu’il a nommé hélium, d’après le mot grec
hélios pour Soleil (fiche
2). L’existence de cet élément sur Terre a été confirmée en 1895.
Aujourd'hui, on connait la provenance de presque toutes les raies
d'absorption. Certaines nous échappent encore, très étonnant! (Credit &
Copyright:
Nigel
Sharp (NSF),
FTS, NSO,
KPNO,
AURA,
NSF) |
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Trois raisons pour regarder cette vidéo en accéléré inhabituelle. Tout
d’abord, observez le grand cercle noir qui fait son entrée par la droite et
qui cache de plus en plus le Soleil. Ce cercle, c’est bien sûr la
Lune. Le principal but de cette vidéo était de capter
l’éclipse partielle de Soleil de la semaine dernière. Observez ensuite
une grande
protubérance pâle au-dessus du disque solaire. Une protubérance est
faite de plasma chaud entre
deux taches solaires maintenu temporairement au-dessus du Soleil par le
champ magnétique de celles-ci.
Si vous regardez attentivement la partie gauche de la boucle, vous
pourrez constater que le
gaz retombe vers le
Soleil. Puis finalement, observer le vacillement de la bordure du
Soleil. Ce vacillement est un tapis dynamique de
spicules constitués de gaz chaud qui montent et descendent dans la
chromosphère.
Cette vidéo en
accéléré de 4 secondes couvre un laps de temps d’environ 10 minutes d’un
astre qui devrait encore vivre
5 milliards d’années.
NDT On peut aussi observer le vacillement des granules de la photosphère.
(Video Credit: Ralf
Burkart; h/t Maciej
Libert (AG)) 2 novembre 2022 |
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Pourquoi la surface du
Soleil
change-t-elle constamment?
Pour en savoir plus, la
NSF
(National
Science Foundation)
a construit le
télescope solaire
Daniel-K.-Inouye à Hawaï.
Le télescope Inouye
est doté d’un large miroir qui permet de capter des images de haute
résolution à un rythme rapide et avec plus de couleurs que jamais
auparavant.
Les images de
première lumière récemment publiées ont été captées sur un intervalle de
plus de dix minutes et elles ont été réunies pour produire cette vidéo en
accéléré. La surface en vedette dans
la vidéo est à peu près de la taille de la Terre et les granules sont de
la taille d’un pays,
environ 1500 km. On peut voir sur la vidéo des détails aussi petits que
30 kilomètres de diamètre. Les centres des granules sont brillants, car
c’est en cet endroit que remonte le plasma
solaire
chaud, alors que leurs bordures sont sombres en raison de la chute du
plasma refroidi.
Certaines régions entre les bordures des
granules
sont très lumineuses
parce qu’elles sont d’étranges fenêtres magnétiques permettant de voir un
intérieur solaire profond et plus chaud. La façon dont le champ magnétique
du Soleil change perpétuellement, canalisant l’énergie et influençant la
Terre lointaine, est un
des
nombreux sujets qui sera étudié dans les années à venir avec les données
captées par le nouveau télescope Inouye.
(Image Credit: NSO, NSF, AURA, Inouye
Solar Telescope) |
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On ne sait pas encore pourquoi certaines couleurs ne sont pas présentes sur le Soleil. Voici toutes les couleurs visibles du Soleil que l'on obtient en enregistrant son spectre avec un spectromètre, un instrument qui agit comme un prisme. Ce spectre créé en utilisant le télescope solaire MacMath-Pierce du NSO (National Solar Observatory) montre que le Soleil, même si sa lumière semble plutôt blanche, émet de la lumière de presque toutes les couleurs. En réalité, sa lumière est plus intense vers la couleur jaune-verte. Les bandes sombres dans le spectre proviennent de l’absorption de la lumière du Soleil par les gaz présents à la surface du Soleil et au-dessus. Puisque différents types de gaz absorbent différentes couleurs, il est possible de déterminer quels sont les gaz présents dans l'atmosphère du Soleil. C’est en examinant ces raies d’absorption que Sir Norman Lockyer, fondateur de la célèbre revue Nature, a postulé l’existence d’un nouvel élément qu’il a nommé hélium, d’après le mot grec hélios pour Soleil (fiche 2). L’existence de cet élément sur Terre a été confirmée en 1895. Aujourd'hui, on connait la provenance de presque toutes les raies d'absorption. Certaines nous échappent encore, très étonnant! (Credit & Copyright: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF) 26 septembre 2018 REPRISE :28 juin 2015, 2 octobre 2013, 27 juin 2010, 24 juin 2007, 23 avril 2006, 25 février 2005, 29 juin 2003 et 15 août 2000. |
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Ni la pluie, ni la neige, ni la nuit ne peuvent bloquer la vue du Soleil à un vaisseau spatial en orbite autour de celui-ci. En fait, à partir de sa position à 1,5 million de kilomètres de la Terre, l'Observatoire solaire et héliosphérique (SoHO) de la NASA peut surveiller en continu l'atmosphère extérieure du Soleil, la couronne solaire. Mais sur Terre, on ne peut admirer les belles flèches lumineuses et les structures de la couronne que lors d'une éclipse totale de Soleil lorsque la Lune bloque brièvement la très brillante surface solaire. Il devient alors possible de voir l'activité coronale jusqu'à la surface du Soleil. Sur cette image composite, la vision ininterrompue de la couronne par SoHO lors de l'éclipse d'aout 2017 est affichée en teinte orange. Le beignet en teinte de gris est l'image enregistrée de la couronne par l'expédition du collège Williams à Salem dans l'Oregon. L'intérieur de l'image provient de l'observatoire SoHO qui était à l'extérieur de la zone de totalité de l'éclipse et qui a donc pu imager la surface du Soleil en lumière ultraviolette extrême. (Image Credit: Inside: Solar Dynamics Observatory, LMSAL and NASA’s GSFC; Middle: Jay Pasachoff, Ron Dantowitz, and the Williams College Solar Eclipse Expedition/NSF/National Geographic; Outside: LASCO from NRL on SOHO from ESA ) 27 septembre 2017 |
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La surface du Soleil est en perpétuel changement, même sur une courte période d'une heure comme nous le montre la vidéo du jour. La photosphère du Soleil est parsemée de milliers de petites bosses appelées granules et habituellement quelques petites dépressions sombres appelées taches. La tache solaire 875 est au centre de la vidéo qui nous provient de photographies prises en 2006 par le «Vacuum Tower Telescope» de l'observatoire astronomique de Ténérife. Ce télescope utilise la technique de l'optique adaptative, ce qui permet de résoudre des structures solaires d'environ 500 km. Chaque granule de cette vidéo a la taille d'un continent terrestre, mais sa durée de vie est bien beaucoup plus brève. La forme d'une granule varie sur un intervalle d'une heure et elle peut même disparaître. Les granules proviennent de l'hydrogène chaud qui s'élève de l'intérieur du Soleil. La gravité ramène le gaz qui s'est refroidi vers la bordure des granules qui apparaisse alors plus sombre. Des vidéos comme celle qui nous est présentée permettent d'étudier l'évolution des granules et des taches aussi bien que les champs magnétiques associés à ces taches qui sont parfois à l'origine des éruptions. Il y a quelques jours, le plus vaste groupe de taches solaires des dernières années a fait son apparition. (Image Credit & Copyright: Bruno Sánchez-Andrade Nuño et al. (IAG & MPS, NRL)) 6 novembre 2011 |
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On a réussi pour la première fois à obtenir une image de la surface entière du Soleil. Cet exploit a été rendu possible parce que les deux satellites STEREO qui sont en orbite autour du Soleil sont présentement de chaque côté du Soleil. Depuis leur lancement en 2006, les deux satellites STEREO se sont éloignés l’un de l’autre, car l’un deux a été placé sur une orbite plus rapprochée du Soleil. L’image qu’on nous présente a été captée le 2 février, soit quelques jours avant la réelle opposition des deux satellites ; elle nous présente donc presque toute la surface du Soleil. Hier, l’interstice noir entre les deux images a complètement disparu. On a donc pu recevoir des satellites un portrait complet à 360° de l’étoile la plus rapprochée de nous. Les images complètes du Soleil sont utiles scientifiquement à plusieurs égards. Cela permet de suivre des éruptions qui évoluent rapidement, des éjections de masse coronale (CME), les tsunamis solaires et les filaments peut importe l’endroit où ils se produisent. On peut aussi suivre le déplacement et l’évolution des taches solaires sans les perdre lorsqu’elles sortent du champ de vision. Même si les satellites STEREO continueront de s’éloigner au rythme de 44° par année, les instruments d’observation situés sur Terre ou près de la Terre prêteront assistance aux deux satellites afin que nous puissions voir le Soleil dans son entier pour plusieurs années. (Credit: STEREO Project, NASA) 7 février 2011 |
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Cette photographie à haute
résolution montre les granules du
Soleil qui est par ailleurs fort tranquille depuis longtemps. Le centre
brillant des granules correspond aux gaz chauds des cellules
de convection qui remontent vers la surface solaire, alors que les
frontières sombres sont constituées des gaz refroidis qui
retournent vers l’intérieur. Mais cette photo en haute résolution
montre que ces zones sombres sont parsemées de plusieurs petits
points brillants. Ces points brillants sont toujours présents à la
surface du Soleil et ne semblent pas être reliés aux taches
solaires qui viennent et s’en vont au rythme du cycle
magnétique solaire. Néanmoins, ces points brillants sont
situés sur des régions où le champ magnétique
est intense ce qui ouvre une fenêtre aux gaz chauds des couches situées
sous la photosphère.
La barre blanche sur l’image indique une distance de 5000 km. Cette
image a été réalisée en septembre 2007 à l’aide
du télescope
solaire Suédois situé sur l’île
de La Palma. (Credit: J.
Sanchez Almeida (IAC), et al.) 16 avril 2010 |
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Le Soleil en 3D. La photo a été réalisée
par les deux satellites de la mission STEREO.
La paire de satellites permet de réaliser le même exploit
que nos deux yeux : voir en trois dimensions. On pourra ainsi mieux
voir les éjections de matière coronale et les éruptions
solaires. On pourra alors faire de meilleures prédictions sur
la trajectoire des jets de matière émis par le Soleil.
Ces jets de particules électriquement chargées sont dangereux
pour les astronautes, les satellites et même pour les réseaux électriques
terrestres, d’où l’intérêt de réaliser
de meilleures prédictions. La photo présentée est
la première image 3D du Soleil de l’histoire de l’astronomie.
Une protubérance est visible en haut de la photo. (Crédit: STEREO
Project, NASA) 24 avril 2007 |
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Cette image 3D du Soleil a été réalisée
en utilisant plusieurs photos prises entre mars 2004 et avril 2005. Il
faut regarder cet anaglyphe avec
des lunettes munies d’un filtre bleu et d’un filtre rouge
afin de voir le disque solaire, les taches
solaires, les filaments et les protubérances (fiche
2 de cette section) en relief. (Credit & Copyright: Greg
Piepol) 26 novembre 2005 |
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La surface du Soleil semble lisse, mais l'est-elle vraiment? Le nouveau télescope solaire suédois dont le diamètre est de 1 m et qui est installé dans les îles Canaries permet de photographier des structures solaires de moins de 100 km de côté. Lorsqu'il est pointé vers le bord du Soleil, les structures se masquent mutuellement ce qui permet d'obtenir des informations réelles en trois dimensions. Par exemple, en haut de cette image on peut observer des ponts de lumière spectaculaires qui s'élèvent jusqu'à 500 km au-dessus des taches solaires. On voit aussi sur cette image en fausses couleurs des centaines de granules en ébullition qui mesurent chacune un millier de kilomètres. (Credit: G. Scharmer (ISP, RSAS) et al., Lockheed-Martin Solar & Astrophysics Lab.) 24 juin 2003 |
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Le Soleil n'est pas simplement plus gros qu'une planète, il est plus gros que toutes les planètes réunies. La masse du Soleil est égale à 99,9% de la masse totale du système solaire. Son diamètre de 1 400 000 km est égal à plus de 3,6 fois la distance entre la Terre et la Lune ce qui est 109 fois plus grand que celui de la Terre. La semaine dernière, nous avons eu la chance d'évaluer la taille relative du Soleil lorsque Mercure a fait une rare apparition devant le disque solaire. Mercure dont le diamètre est de 4880 km, un peu plus que le tiers de celui de la Terre, est le tout petit point noir en haut à droite. Mercure est si petite qu'on voit mieux la tache solaire près du centre. Les protubérances sont aussi beaucoup plus grandes que Mercure. L'image du jour a été captée la semaine dernière en France par l'astronome amateur Thierry Legault. (Credit & Copyright: Thierry Legault) 13 mai 2003 |
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Le Soleil nous apparaît sans doute soyeux et duveteux, mais il n'en est rien. Notre Soleil est une immense boule de gaz chaud bouillonnant composé en majeure partie d'hydrogène. Cette image du Soleil a été captée en n'utilisant que la lumière H alpha émise par l'hydrogène. Des granules recouvrent la photosphère du Soleil un peu comme les mèches d'un tapis. Les régions brillantes correspondent en fait à des taches solaires. On voit sur le limbe solaire des protubérances à environ 10 heures. Notre Soleil brille parce qu'il est chaud et non parce qu'il est en feu, car le feu ne peut exister sans oxygène et il y en a très peu sur le Soleil. En fait, la source d'énergie du Soleil provient de la fusion de l'hydrogène en hélium en son centre. Cette réaction de fusion produit des neutrinos, mais les théoriciens du Soleil recherchent encore la raison pour laquelle il y en a si peu de produit (voir fiche 4 et 5, ce mystère est maintenant résolu). (Credit & Copyright: Robert Gendler) 10 janvier 2000 |
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Le Soleil est recouvert d'un tapis magnétique! En effet, sa surface est recouverte de dizaines de milliers de pôles magnétiques de polarité nord et sud qui sont unis par des boucles de ligne de champ qui peuvent même atteindre la couronne du Soleil. Récemment, des chercheurs ont rendu publique une carte d'un grand nombre de ces petites régions magnétiques en utilisant les données et les images recueillies par l'observatoire solaire SOHO. Sur cette image numérique, les boucles magnétiques représentées par des lignes noires et blanches relient des régions présentant de forts champs magnétiques. Une vue rapprochée de la surface solaire est présentée dans l'encadré. Ces petites régions magnétiques apparaissent, se fragmentent, voguent à la dérive et disparaissent sur une période de seulement 40 heures ou moins. On ne connait absolument pas leur origine et on ne sait pas comment relier leurs caractéristiques à la théorie actuelle du magnétisme global du Soleil, théorie basée sur sa rotation différentielle. Y a-t-il un autre mécanisme en jeu? Peut-être, mais la source de ce comportement mystérieux pourrait bien nous mettre sur la piste de la solution d'un autre mystère qui intrigue les scientifiques depuis fort longtemps. Comment se fait-il que la température des couches externes de la couronne solaire soit 100 fois plus élevée (fiche 2) que celle de photosphère, la surface du Soleil? En effet, les données provenant de SOHO révèlent que lorsque les boucles magnétiques de ces petites régions se brisent, elles semblent chauffer le plasma de la couronne. (Credit: SOHO Consortium, ESA, NASA) 24 octobre 1999 REPRISE du 6 novembre 1997 |
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La surface du Soleil oscille continuellement. De larges régions de la photosphère se soulèvent et s'abaissent alors que le Soleil tourne sur lui-même. Le graphique ci-dessus dépeint un mode d'oscillation du Soleil. Le bleu indique un mouvement vers l'extérieur et le rouge vers l'intérieur. Seuls les observatoires solaires spécialisés peuvent détecter directement les oscillations de la surface du Soleil. L'héliosismologie est l'étude de ces vibrations. On peut grâce à l'héliosismologie déduire des informations sur l'intérieur du Soleil : sa densité, sa température, sa composition chimique et les mouvements de ses gaz. Le réseau d'étude GONG se consacre à cette étude pointue de la surface solaire. (Credit: GONG, NOAO) 15 juin 1999 |
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Des vents de particules rapides proviennent du Soleil et on se demande comment. Les astronomes s'approchent de la réponse à cette question en observant la source de ce vent à haute vitesse avec l'observatoire solaire SoHO (Solar and Heliospheric Observatory). Des images comme celle-ci montrent des régions (en rouge) où les gaz se dirigent vers le Soleil et des régions (en bleu) où ils sont expulsés. Des particules comme des électrons et des protons sont expulsées du Soleil à des vitesses de près de 3 millions de kilomètres à l'heure. Le vent à haute vitesse entre habituellement dans un trou coronal du Soleil avant de balayer le système solaire. Les analyses des données indiquent que les vents à haute vitesse s'échappent des frontières des supergranules, de grandes cellules de convection. Ces frontières sont dessinées en noir sur cette image. (Credit: D. Hassler (SRI) et al., SOHO, ESA /NASA) 8 février 1999 |
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Les dix derniers jours ont été très fastes pour l'observatoire spatial solaire SoHO (Solar and Heliospheric Observatory). On avait en effet perdu le contact avec cette sonde internationale depuis trois mois, mais une équipe a réussi à rétablir les communications avec les instruments scientifiques de SoHO le 5 octobre 1998. Cette image en lumière émise par l'hélium ionisé a été captée le 13 octobre 1988 dans le domaine de l'ultraviolet par l'imageur EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope). On y observe de brillantes régions actives ainsi que des protubérances de hauteur moyenne. Comme l'orientation de SoHO n'a pas encore été ajustée, le nord est en bas et à gauche (le carré noir) sur l'image complète. La récupération de SoHO est un heureux événement pour l'étude du Soleil, car son activité devrait être maximale en 1999. (Credit: SOHO - EIT Consortium, ESA, NASA) 15 octobre 1998 |
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Cette image qui provient du satellite TRACE nous montre des gaz qui dansent à la surface du Soleil. Les couleurs utilisées correspondent à la température des gaz, le bleu pour des centaines de milliers de kelvins et le rouge pour des températures extrêmes de millions de kelvins. Ces gaz chauds sont canalisés dans des lignes plutôt chaotiques de champ magnétique du Soleil. Des images comme celles-ci montrent que l'échauffement du plasma solaire se produit dans des zones assez restreintes. (Credit: A. Title (Stanford Lockheed Institute), TRACE, NASA) 11 août 1998 |
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La surface du Soleil se déplace constamment. Grâce à l'observation des taches solaires, nous savons depuis longtemps que le Soleil tourne sur lui-même. On sait aussi que cette rotation est différentielle : elle est plus rapide à l'équateur qu'aux pôles. Maintenant, de récentes mesures conduites par le groupe Solar Oscillations Investigations(maintenant GONG) ont découvert grâce à l'observatoire SoHO un autre type de mouvement de la surface du Soleil. Comme illustrés sur ce diagramme généré par ordinateur, des flots de gaz chaud et ionisé se déplacent sur et sous la surface du Soleil. La vitesse de ces «rivières solaires» est représentée par des couleurs : l'hydrogène rouge se déplace plus rapidement que le bleu. Au cours d'une année, les gaz se déplacent de l'équateur vers les pôles, alors que les tourbillons gazeux internes plongent plus profondément dans le Soleil. (Credit: SOHO, MDI, Stanford U., ESA, NASA) 4 septemble 1997 |
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La surface du Soleil n'est pas lisse. Elle est parsemée de milliers de bosses que l'on nomme des granules. Il s'y trouve aussi des dépressions sombres, les taches solaires. La taille d'une granule avoisine celle d'un continent de la Terre, mais sa longévité est beaucoup plus courte. En effet, une granule ne survit que quelques minutes avant de se dissiper et d'être remplacée par une nouvelle granule montante. Le scénario ressemble aux bulles de l'eau qui bout. Cette image en noir et blanc est assez étonnante, car la bande sombre habituellement visible près du limbe (fiche 2) a été numériquement enlevée. Ce procédé a rendu visibles les zones brillantes à droite. On aperçoit aussi au centre de l'image deux immenses taches solaires. (Credit: Big Bear Observatory, Caltech) 8 janvier 1997 |