Vous pouvez être reconnaissant que nous nous prélassions dans la lueur d'une étoile relativement placide. Cet acte d'équilibrage produit de l'énergie via le processus de la chaîne proton-proton, qui à son tour, alimente le drame de la vie sur Terre.
En regardant dans l'univers, nous voyons des étoiles beaucoup plus impétueuses et impulsives, telles que des nains rouges qui déclenchent d'énormes fusées éclairantes stérilisantes pour la planète, et des étoiles massives destinées à vivre vite et à mourir jeunes.
Notre Soleil nous donne la chance sans précédent d'étudier une étoile de près, et notre société technologique moderne dépend de surveiller de près ce que le Soleil pourrait faire ensuite. Mais saviez-vous que certains des mécanismes clés qui alimentent le cycle solaire ne sont pas encore complètement compris?
Un tel mystère confrontant la dynamique solaire est exactement ce qui motive la périodicité liée au cycle solaire. Suivez notre étoile avec un télescope d'arrière-cour sur une période de plusieurs années et vous verrez des taches solaires refluer et couler au cours d'une période d'activité de 11 ans. La «surface» éblouissante du Soleil où ces taches sont incrustées est en fait la photosphère, et en utilisant un petit télescope réglé sur des longueurs d'onde d'hydrogène alpha, vous pouvez capter des protubérances dans la chromosphère plus chaude au-dessus.
Ce cycle dure en réalité 22 ans (c'est-à-dire 11 ans deux fois), car le Soleil inverse la polarité à chaque fois. Une caractéristique du début de chaque cycle solaire est l'apparition de taches solaires à des latitudes solaires élevées, qui se rapprochent ensuite de l'équateur solaire au fur et à mesure que le cycle progresse. Vous pouvez réellement représenter cette distribution dans un diagramme en papillon connu sous le nom de diagramme de Spörer, et ce modèle a été reconnu pour la première fois par Gustav Spörer à la fin du 19e siècle et est connue sous le nom de loi de Spörer.
Nous sommes actuellement au milieu du cycle solaire n ° 24, et la mesure des cycles solaires remonte à 1755. Galileo a observé des taches solaires par projection (l'histoire qu'il est devenu aveugle en observant le Soleil en apocryphe). Nous avons également des enregistrements chinois remontant à 364 avant JC, bien que les enregistrements historiques de l'activité des taches solaires soient, au mieux, inégaux au mieux. Le tristement célèbre minimum de Maunder s'est produit de 1645 à 1717 au moment où l'ère de l'astronomie télescopique prenait de l'ampleur. Cette pénurie d'activité de taches solaires a en fait conduit à l'idée que les taches solaires étaient une création mythique des astronomes de l'époque.
Mais les taches solaires sont une vraie réalité. Les taches peuvent devenir plus grandes que la Terre, comme la région active des taches solaires 2192, qui est apparue juste avant une éclipse solaire partielle en 2014 et pouvait être vue à l'œil nu (protégé). Le Soleil est en fait une grosse boule de gaz, et les régions équatoriales tournent une fois tous les 25 jours, 9 jours plus vite que la période de rotation près des pôles. Et en parlant de cela, on ne comprend pas bien pourquoi nous ne voyons jamais de taches solaires aux pôles solaires, qui sont inclinées de 7,25 degrés par rapport à l'écliptique.
D'autres mystères solaires persistent. Un fait étonnant à propos de notre soleil est l'âge réel de la lumière du soleil qui brille dans la fenêtre de notre salon. Bien qu'il ait couru de la zone de convection et à travers la photosphère du soleil à 300 000 km par seconde et n'a pris que 8 minutes pour atteindre votre chat amoureux des rayons de soleil ici sur Terre, il a fallu environ 10 000 à 170 000 années pour échapper au noyau solaire où la fusion a lieu. Cela est dû à la formidable densité au centre du Soleil, plus de sept fois celle de l'or.
Un autre fait étonnant est que nous pouvons réellement modéliser les événements sur la face cachée du Soleil en utilisant une nouvelle méthode enchevêtrée connue sous le nom d'héliosismologie.
Un autre mystère clé est la raison pour laquelle le cycle solaire actuel est si faible… il a même été proposé que les cycles solaires 25 et 26 soient absents tous ensemble. Y a-t-il de plus grands cycles solaires en attente de découverte? Encore une fois, nous n'avons pas regardé le Soleil assez près depuis assez longtemps pour vraiment dénicher ces "Grands Cycles".
Les nombres de taches solaires nous donnent-ils une vue d'ensemble? Les nombres de taches solaires sont calculés à l'aide d'une formule qui comprend un décompte visuel des groupes de taches solaires et des taches solaires individuelles qui font actuellement face à la Terre, et a longtemps servi d'étalon-or pour mesurer l'activité solaire. Des recherches menées par l'Université du Michigan à Ann Arbor en 2013 ont suggéré que l'orientation de la feuille de courant héliosphérique pourrait en fait fournir une meilleure image des allées et venues du Soleil.
Un autre mystère majeur est la raison pour laquelle le Soleil a ce cycle d'activité de 22/11 ans en premier lieu. La rotation différentielle de l'intérieur solaire et de la zone convective connue sous le nom de tachocline solaire entraîne la puissante dynamo solaire. Mais la raison pour laquelle le cycle d'activité est la longueur exacte est encore à deviner. Peut-être que le champ fossile du Soleil était simplement «gelé» dans le cycle actuel tel que nous le voyons aujourd'hui.
Il y a des idées là-bas que Jupiter entraîne le cycle solaire. Un article de 2012 le suggérait. C'est une théorie séduisante, car Jupiter orbite autour du Soleil une fois tous les 11,9 ans.
Et un article récent a même proposé qu'Uranus et Neptune pourraient conduire des cycles beaucoup plus longs…
Colorez-nous sceptiques sur ces idées. Bien que Jupiter représente plus de 70% de la masse planétaire du système solaire, elle est 1 / 1000e aussi massive que le Soleil. Le barycentre de Jupiter par rapport au Soleil se trouve à 36 000 kilomètres au-dessus de la surface solaire, tirant le Soleil à un rythme de 12,4 mètres par seconde.
Je soupçonne que c'est un cas de coïncidence: le système solaire fournit beaucoup de périodes orbitales de longueurs variables, offrant de nombreuses chances pour des occurrences mutuelles possibles. Une curiosité mathématique similaire peut être observée dans la loi de Bode décrivant l'espacement mathématique des planètes, qui à ce jour, n'a aucune base connue dans la réalité. Il semble que ce soit juste un jeu soigné sur les chiffres. Lancez les dés cosmiques assez longtemps et des coïncidences se produiront. Un bon test pour les deux idées serait la découverte de relations similaires dans d'autres systèmes planétaires. Nous pouvons actuellement détecter à la fois des étoiles et des grandes exoplanètes: existe-t-il un lien similaire entre l'activité stellaire et les orbites d'exoplanètes? Démontrez-le des dizaines de fois et une théorie pourrait devenir loi.
C’est de la science, bébé.
