Est-ce que le soleil tourne atour d'un axe ou est-il fixe dans l’Univers ?

"En combien de jours le Soleil fait-il un tour sur lui-même ?", nous demande une lectrice sur notre page Facebook. C'est notre question de la semaine. Et la réponse est plus complexe qu'on ne pourrait le penser.

"En combien de jours le Soleil fait-il un tour sur lui-même ?", nous demande Audrey Rousseau sur notre page Facebook. C'est notre question de lecteur de la semaine. Merci à toutes et à tous pour votre participation.

Le Soleil tourne sur lui-même, mais pas à une seule vitesse

Non seulement le Soleil tourne autour du centre de la Voie lactée, mais il tourne également sur lui-même, comme les planètes (la Terre, par exemple, met environ 23h et 56 minutes). Sauf que toutes les parties de notre étoile, mesurant 1,4 million de kilomètres de diamètre, ne tournent pas à la même vitesse.

En effet, le cœur du Soleil tourne 4 fois plus vite que sa surface ! Cette découverte étonnante a été annoncée en 2017 et est basée sur les données du satellite Soho, lancé en 1995 pour observer de près notre étoile et qui a fourni des données accumulées sur 16 années.

Un tour entre 25 et 35 jours 

Tandis que le cœur du Soleil fait un tour en une semaine, la surface se déplace bien plus lentement car la vitesse de rotation n’est pas la même entre l’équateur et les pôles : l’équateur fait un tour en 25 jours tandis qu’aux pôles ce même mouvement dure 35 jours !

Cette rotation différentielle, d’une part entre deux régions de la surface et d’autre part entre le cœur et la surface, provoque des mouvements complexes au sein de la sphère de gaz brûlant qu’est l’étoile. Le mouvement rapide concerne les régions centrales de l’étoile, où ont lieu les réactions de fusion nucléaire, c’est-à-dire une sphère dont le rayon ne dépasse pas 20% du rayon de l’étoile. Les deux régions sont très différentes : la température au cœur de l’étoile atteint presque 16 millions de degrés tandis que sa surface est à 5800 degrés…

Pourquoi le cœur du Soleil tourne-t-il à cette vitesse ?

Reste la cause de ce tournis : pourquoi le cœur du Soleil tourne-t-il à cette vitesse ? Une des raisons avancées est que ce mouvement est un héritage de l’époque de sa formation, il y a 4,6 milliards d'années. En effet, lorsqu’un nuage de gaz chaud s’isole et s’effondre sur lui-même, sa vitesse de rotation augmente, tout comme un patineur en train de tourner sur lui-même et qui s’accroupit voit sa vitesse augmenter.

"Mais d’autres phénomènes –le magnétisme de l'étoile par exemple– devraient jouer un rôle dans la régulation de la vitesse de rotation" estimait en 2017 Patrick Boumier, chercheur de l’Institut d’Astrophysique spatiale à Orsay (CNRS/Université Paris-sud) et par ailleurs responsable scientifique de l’instrument Golf.

Sciences et Avenir