Si vous avez déjà dessiné le Soleil quand vous étiez enfant, vous l’avez certainement tous colorié en jaune ! Et pour cause, c’est la couleur que l’on voit quand on le regarde. Croyez-moi sur parole, pas la peine d’aller vérifier, vous risqueriez de vous abîmer définitivement les yeux. Mais est-ce que le Soleil est vraiment jaune ou nos yeux nous jouent-ils des tours ? Voyons cela ensemble.
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Commençons par un petit point physique, qu'est-ce que le Soleil ? Mis à part un truc rond, très haut, qui nous envoie de la lumière et qui nous manque un peu en hiverhiver... c'est déjà un bon début.
Découvrez la réponse en version audio dans notre épisode du podcast Science ou Fiction. © Futura
Une boule d'énergie brillante
Le Soleil, c'est tout simplement l'étoile qui est la plus proche de la Terre, à environ, 150 millions de kilomètres. Oui je sais, cela fait un peu bizarre de mettre « proche » et « 150 millions de kilomètres » dans la même phrase, mais la deuxième étoile la plus proche de la Terre, c'est Proxima du Centaure qui se trouve à 4,24 années-lumière de nous. Donc quand on sait ça, effectivement le Soleil semble être à portée de fuséefusée, non ?
Quand on y pense, le Soleil a beau être super loin, il apparaît quand même énorme dans le ciel. C'est normal, car il est beaucoup plus gros que la Terre. Il fait à peu près 330 000 fois la massemasse de notre Planète, et il représente à lui seul 99,86 % de la masse du Système solaire. Oui, c'est vraiment énorme. Vous vous doutez bien qu'avec une telle masse, sa gravité est extrêmement forte. Et c'est justement l'un des éléments qui permet d'expliquer pourquoi notre Étoile brille.
Eh oui, parce que sous l'effet de la gravitégravité, les couches qui composent le Soleil pèsent très lourd les unes sur les autres, donc forcément, plus on va vers le centre, plus le gazgaz contenu dans cet astreastre est comprimé. Or, vous savez certainement que, lorsqu'un gaz est comprimé, il s'échauffe, c'est un fait et une observation générale. Vous pouvez d'ailleurs tester chez vous avec des pneuspneus de vélo. En gonflant énergiquement la chambre à airair, vous vous apercevrez que l'extrémité de la pompe à vélo se réchauffe -- ne faites pas claquer vos pneus non plus. Dans le Soleil, c'est un peu pareil. Plus on va vers son noyau, plus la pressionpression augmente, donc plus le gaz est comprimé, et par conséquent, ça chauffe d'autant plus. C'est logique.
Par conséquent, au centre, on mesure 15 millions de degrés, alors qu'à la surface, on est à environ 6 000 °C. Ça va plus loin que ça parce que la pression est tellement forte que les atomesatomes vont jusqu'à fusionner entre eux au niveau du noyau. Vous l'avez peut-être compris, le Soleil est comme un gigantesque réacteur nucléaire. Or, la fusionfusion, c'est une source considérable d'énergieénergie. Une énergie qui rayonne depuis le cœur du Soleil, et qui se propage vers les couches extérieures, puis voyage jusque dans le vide spatial sous la forme de rayonnement électromagnétique, dans lequel on va retrouver la lumière visible.
Jaune ou pas jaune ?
Mais la lumière émise par le Soleil lorsqu'il brille est-elle jaune en fin de compte ? Ce qu'il faut savoir avant tout, c'est que la plupart des sources lumineuses, dont le Soleil fait partie, émettent une lumière polychromatique, donc sur plusieurs longueurs d'ondeslongueurs d'ondes différentes. Vous pouvez d'ailleurs le voir avec le phénomène des arcs-en-ciel. Ce que vous voyez à ce moment-là, c'est en fait la lumière du Soleil qui se décompose dans le ciel en plusieurs couleurs.
Pour autant, vous en conviendrez, notre astre n'est pas multicolore, même si ça serait joli. Mais si vous avez révisé vos cours de physique, vous vous rappellerez peut-être que toutes ces couleurs, toutes ces longueurs d'onde mélangées ensemble, ça donne du blanc. Alors, certes, théoriquement, si on regarde la courbe spectrale du rayonnement émis par le Soleil, on voit que son maximum d'intensité est situé entre 500 et 550 nanomètresnanomètres, ce qui correspond à la couleurcouleur verte. Mais, en fin de compte, cela reste assez négligeable pour que, une fois additionné l'ensemble des fréquencesfréquences de son spectrespectre, on se retrouve bien avec du blanc.
Bref, nous ne sommes pas beaucoup plus avancés avec tout ça parce que, personnellement, je ne le vois toujours pas blanc le Soleil ! Pour comprendre d'où vient la couleur du Soleil, il y a deux facteurs à prendre en compte : l'atmosphèreatmosphère, et nos fameuses longueurs d'ondes.
Une affaire d'atmosphère
Notre atmosphère est une enveloppe gazeuse qui entoure la Terre. C'est basiquement ce que l'on appelle « l'air ». Elle est constituée de 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, 1 % d'argonargon, 0,041 % de dioxyde de carbonedioxyde de carbone, et de quelques traces d'autres gaz. Oui, ces chiffres donnent un peu le tournis, mais c'est important parce que, sans ce bon petit mélange gazeux, la vie sur Terre ne serait pas protégée du rayonnement solaire ultraviolet. Eh oui, parce qu'avec autant d'atomes partout qui se bousculent, vous vous doutez que la lumière ne va pas faire tout ce qu'elle veut en matièrematière de mouvementsmouvements !
L'atmosphère se permet de la filtrer, donc elle ne vient pas tout droit d'un coup avec tout son spectre entier. Selon la longueur d'onde, le chemin de la lumière est assez différent ! La composition de l'atmosphère fait que les longueurs d'ondes bleues, donc les plus courtes, sont mieux diffusées que les rouges, les longueurs d'ondes les plus longues. C'est pour cette raison que le ciel nous apparaît bleu en journée. Quand le Soleil est au zénithzénith, la couche d'atmosphère à traverser n'est pas trop épaisse, donc les longueurs d'ondes courtes ont un chemin moindre à parcourir pour que leur couleur arrive jusqu'à nous et il nous apparaît donc d'un blanc bleuté. C'est d'ailleurs particulièrement vrai au sommet des montagnes, où l'atmosphère est raréfiée.
En revanche, au moment de son lever, notre étoile a une teinte orangée, voire rouge. La faute à qui ? Notre atmosphère ! Lorsque le Soleil est rasant, la couche d'atmosphère à traverser est entre dix et quinze fois plus épaisse qu'au zénith. Donc les longueurs d'ondes bleues et vertes, les plus courtes sont totalement dispersées dans l'atmosphère, et notre œilœil n'en capte pas la couleur. En revanche, du côté des longueurs d'ondes rouges, c'est la fiesta ! Elles sont moins dispersées donc beaucoup mieux transmises que les autres, et ainsi la couleur rouge nous parvient. À ce moment-là, le Soleil, plus bas sur l'horizon, nous apparaît plutôt jaune, voire carrément orange sanguine.
Attention à la subtilité
Mais cela ne veut pas dire pour autant que notre Étoile est jaune ! C'est en réalité juste la couleur que nos yeux perçoivent et ce que l'atmosphère nous permet de voir, mais le Soleil, lui... il est bien blanc. Si vous regardez des photos ou des vidéos enregistrées par les observatoires, effectivement, on le voit jaune, voire un peu orangé. Mais c'est parce que tout est filmé et photographié avec des filtres qui font varier les couleurs afin de donner plus ou moins d'informations selon les recherches du moment. Vous pourrez même voir des soleils verts, roses ou bleus, selon les données qu'un appareil essaie de collecter.
Rassurez-vous, si vous entendez un jour que le Soleil va s’éteindre, ce n'est pas pour demain ! On estime qu'il est âgé de 5 milliards d'années aujourd'hui, et qu'il continuera à briller, avec une luminositéluminosité augmentant lentement, pendant une duréedurée équivalente, avant de mourir, certes. Mais donc... tranquille, on a le temps !
