PARTIE 2


COMPOSITION
  LA STRUCTURE INTERNE
LE NOYAU ET LA ZONE RADIATIVE
LA PHOTOSPHERE
LA CHROMOSPHERE
LA COURONNE SOLAIRE
LE CHAMP MAGNETIQUE DU SOLEIL
ACTIVITE
LE CYCLE DE SCHWABE LE TABLEAU DES 23 DERNIERS CYCLES DE SCHWABE LE CYCLE DE GLEISSBERG LE CYCLE DE SUESS LE CYCLE D'HALLSTATTZEIT VARIATION DE DIAMETRE SOLAIRE
CAUSE DES LONGS CYCLES SOLAIRES
LES EFFETS DU SOLEIL SUR LA TERRE
LES AURORES LES LIENS ENTRE LE CLIMAT ET LE SOLEIL
LES ÉCLIPSES SOLAIRES


LES ACTIVITES DU SOLEIL

LE CYCLE DE SCHWABE

CAUSE DES LONGS CYCLES SOLAIRES

L'énergie dégagée par le noyau est due à une réaction nucléaire où l'hydrogène se transforme en hélium puis se propage vers la surface par le mouvement des gaz sous forme de radiations.

Environ tous les onze ans, le Soleil a des d'activités plus intenses et devient plus brillant, plus actif. La photosphère se couvre alors de taches noires, appelées taches solaires. Le nombre de ces dernières augmente suivant l'importance de l'activité. Ce sont des zones où la température est plus basse que dans la photosphère environnante, 3 700°C au lieu de 4 500°C en moyenne, et d'une taille qui peut dépasser le diamètre de la Terre. Ces taches solaires sont produites par les lignes du champ magnétique qui à force d'être chahutées par l'activité du Soleil finissent par adopter la forme d'une boucle, puis jaillissent de la photosphère. A leurs deux extrémités apparaissent alors des taches solaires sur la photosphère et, bien souvent au dessus à la chromosphère une éruption solaire ou une protubérance.

a. Primitivement orientées du sud au nord, les lignes de champ se rapprochent l'une de l'autre, sous l'action de la rotation différentielle qui les étire le long de l'équateur ;
b. L'intensité du champ magnétique augmente en conséquence et, la pression magnétique l'emportant sur la pression gazeuse, les tubes magnétiques émergent (incrustation supérieure gauche) au niveau photosphérique sous la forme de paires de taches ;
c. La circulation associée à la supergranulation érode le champ des taches de queue qui diffusent vers le pôle (de polarité opposée) ;
d. Les taches de tête se recombinent alors aux taches de queue de paires situées plus à l'ouest ; les lignes de champ s'inversent ainsi peu à peu ;
e. Les lignes de champ se déroulent sous l'action de la rotation différentielle ;
f. Au bout de 11 ans, le champ magnétique s'est inversé partout. Les lignes pointillées représentent les lignes de champ sous la photosphère.
(D'après W. M. Adams, Big Bear Observatory, E.-U.)

Les premières taches de chaque cycle apparaissent entre 30° et 35° de latitude dans les deux hémisphères. Au cours du cycle, la zone d'apparition des taches migre vers l'équateur. Les taches indiquant un nouveau cycle naissent à des latitudes moyennes mais ont une polarité opposée à celles du cycle précédent qui sont d'ailleurs toujours présents vers l'équateur comme le cycle est de 22 ans, car la polarité de la tache de tête se
renverse apres un cycle de 11 ans. De plus, on voit un cycle commencer avant que le précédent soit fini. Au début d'un cycle, les taches sont hautes en latitudes, et vont de plus en plus près de l'équateur au fil des années. A la fin d'un cycle, on voit régulièrement des taches apparaître en haute latitudes, précurseurs du cycle suivant, pendant que le dernier s'achève pres de l'équateur céleste.

Les taches solaires.

Schéma de la température et des mouvements matières sous les taches solaires d'après les données du satellite Soho. Le gaz de la tache, plus froide (bleue foncé) et donc plus lourd, s'enfonce. A 4 500 km de profondeur, il rencontre le gaz chaud (en rouge) venu des profondeurs. Ils sont alors évacués vers les côtés.

Cliquez ici pour voir les taches solaires en direct

 

Sur la chromosphère, il est possible de voir des éruptions appelées protubérances. Ces sursauts de gaz, peu denses, peuvent s'élever jusqu'à 600_000 km en six heures.

Le graphique suivant donne une idée de l'intensité des 23 derniers cycles

Les valeurs données en ordonnée sont les moyennes du nombre de Wolf sur 12 mois autour des minima et maxima. Les années en abscisse correspondent aux maxima. Comme on peut le voir au graphique ci dessus les mesures suggèrent aussi un second cycle de 80 à 100 ans. Le maximum d'activité devient de plus en plus important, puis de moins en moins actif.

Cliquez ici pour voir le tableau des 23 derniers cycles de Schawbe


Prévision du cycle solaire N°24 et 25 d'après la NASA(fin 2006). Le cycle N°25
risque d'être un des plus faibles de ces 100 dernières années. Ceci ne sera
pas un coup de hazard mais auras des liens avec avec la position des
planètes gazeuses et donc avec l'élan angulaire du Soleil autour du
barycentre du Système-Solaire.

Mystere-TV.com

Voici une vidéo donnant des informations sur
notre étoile le Soleil, son énergie, son activité...


Comparaison entre le minimum à gauche et
le maximum de l'activité solaire
à droite.


Série d'image prise par le satellite Yohkoh dans les rayons X montrant les changements d'aspect durant la moitié du cycle. A gauche le Soleil au maximum en 1991 puis devient de moins en moins actif et a droite au minimum en 1996.


Les missions qui ont été envoyées et celles qui vont bientôt être envoyées.

LE CYCLE DE GLEISSBERG

Ce cycle est de 90 ans. Toutefois, les cycles undécennaux étant seulement indentifiés sur une période de trois siècles à l'aide des taches solaires, l'extraction précise de cette période présente quelques difficultés. C'est pourquoi d'autres données sont utilisées (carbone 14). Cette période a été trouvée dans la variation séculaire du diamètre solaire. Le maximum de Gleissberg autour de 1984 est le premier dans une longue séquence des maximums liés aux phases zéro dans le cycle 166 ans. Suivant Gleissberg les maximums devraient se produire autour 2069, 2159, et 2235.

LE CYCLE DE SUESS

Les données de concentration en carbone 14 indiquent une périodicité d'environ 150 - 200 ans.

MINIMA
DEBUT
FIN
WOLF
1281
1347
SPORER
1411
1524
MAUNDER
1645
1715

Date de début de fin des minima de Wolf, Spörer et Maunder

Les dates des minima de Wolf, Spörer et Maunder, présentées dans le tableau ci-dessus, suggèrent une périodicité de l'ordre de deux siècles. Elle conduit à une variabilité de l'amplitude du cycle de Schawbe, par exemple lorsque l'on compare le cycle de 1715 avec celui de 1958.

LE CYCLE D'HALLSTATTZEIT

Cette période a été trouvée dans les analyses de la concentration en carbone 14 et dans les données climatiques. Son origine n'est pas élucidée. Certains pensent qu'elle est d'origine solaire, d'autres estiment qu'elle constitue un mode propre d'oscillation du système océan-atmosphère. Ce cycle aurait un période de 2 300 ans et son maximum devrait être atteint vers l'an 2 800.


VARIATION DU DIAMETRE SOLAIRE


..................Environ 1 000 jours

Environ 11 ans

D'après Francis Laclare le diamètre du Soleil varie suivant un cycle de 320 à 1 000 jours. Ce "petit" cycle pourrait bien être important pour comprendre les effets du Soleil sur le climat. Ces variations de diamètre sont moins importantes en phase de colère qu'en phase de déprime. En 2003 le satellite Picard sera envoyé pour surveiller le Soleil.

Ces variations de l'activité du Soleil sont liées aux cycles de l'oscillation irrégulière de la masse du centre du système solaire soit le barycentre du système solaire. Mais le mouvement du Soleil autour du barycentre du système solaire est assez compliqué comme son tracé est modifié par la variation de la position des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) dont surtout Jupiter. Les cycles orbitaux de notre étoile varient de 15 à 23 ans pendant lesquels le Soleil est tour à tour accéléré et freiné. Les orbites différentes du centre de gravité du Soleil du barycentre du système solaire se reproduisent séquentiellement avec une période de 179,60 ans.

Ce schéma représente l'oscillation irrégulière du Soleil autour du centre de la
masse du système solaire dans une perspective héliocentrique. Le Soleil est
représenté par un cercle orange épais. La position du centre de la masse relative au
centre du Soleil est indiquée par des points et par des petits cercles suivant les années.
(D'après par Theodore Landscheidt)

La distance entre le Soleil et le barycentre du Systeme-Solaire dépend de la position des planètes et principalement de Jupiter la planète la plus massif du Sytème-Solaire.

Quand les quatres planètes joviennes soit les quatres plus grosses planètes du système-solaire sont alignées et du même coté du Soleil, alors question d'équilibre le barycentre est à la distance le plus loins du Soleil soit à environ 1,13 rayons solaires c'est à dire 789.467,48 km de la surface du Soleil ou à environs 1.485.097,58 km du centre du Soleil.

Quand Saturne, Uranus et Neptune sont allignées du même coté du Soleil et que Jupiter est à l'opposé du Soleil alors la masse gravitationnelle et la distance de Jupiter au Soleil plus proche que les trois autres planètes joviennes fait que le barycentre est à la distance minimum du centre du Soleil. Donc le barycentre est à 627.371,96 km sous la surface du Soleil soit à 68.258,14 km du centre du Soleil.

Position du Barycentre 5par rapport au Soleil (Sun),
à Jupiter (J), Saturne (S), Uranus (U) et Neptune (N).

Jupiter met 11,90 ans pour accomplir un tour de son orbite et Saturne met 29,50 ans. Ces deux planètes on un cycle de 19,86.ans de leurs conjonctions (Soleil-Jupiter-Saturne) à la suivante en passant par une opposition (Jupiter-Soleil-Saturne) 9,93.ans après la première conjonction. Ce cycle est très proche du double du cycle solaire de Schwabe d'une durée de 8 à 13 ans c'est à dire celui du cycle de Hales de 22 ans. Les deux autres planètes joviennes (Uranus et Neptune) pouraient être la cause de la variation de la durée de ces deux cycles.

Le Soleil a une rotation sur lui même différentielle car ces couches externes ne tournent pas comme un corps solide : alors que sa surface effectue une révolution tous les 25,40 jours à l'équateur, il ne lui faut pas moins de 36 jours aux pôles. Cette rotation est responsable de l'activité. En tournant sur lui-même il crée un champ magnétique 5.000 fois plus intense que celui de la Terre.

L'énergie solaire se crée profondément dans le noyau du Soleil. C'est là où la température (15.000.000°C) et la pression (340 milliards de fois la pression terrestre au niveau de la mer) est si intense que des réactions nucléaires ont lieu. Ces réactions provoquent la fusion de quatre protons (noyaux d'hydrogène) pour former une particule alpha (noyau d'hélium).

La variation de la position du Soleil par rapport au barycentre dû aux planètes, entraînerait des variations à long terme du flux des courants de convection sous la surface du Soleil soit à 494 160 km du centre du Soleil. Cette zone de convection a une taille d'environ 199 752 km .

La grande bande de convection est un courant de la circulation massif (plasma chaud) dans le Soleil. Elle a deux branches dont la branche nord et la sud. Chacune met environ 40 ans pour exécuter un circuit complet. Cette propagation très lente transporte la matière des régions polaires vers l'équateur en l'espace de 20 ans. La vitesse de ce courant est très similaire à celle des bandes dans lesquelles évoluent les taches solaires et qui est symbolisée par le "diagramme en papillon".


Le Diagramme " papillon " illustrant la variation de latitude de
la formation des taches solaires suivant l'activité
du Soleil de 1870 à 2000 © NASA/MSFC


CM : Centre de Masse du Système-Solaire
et CS Centre du Soleil


les courants de convection
Source : NASA

La perturbation des courants de convection dû aux planètes, aurait des effets sur l'activité solaire car plus les courants de convection sont lents, plus faible est l'activité solaire et plus ils sont rapides plus l'activité solaire est importante. Selon la théorie et l'observation des courants de convections, leurs vitesses prévoient l'intensité de l'activité solaire environs dans les 20 ans avenir.

« Le ralentissement que nous voyons maintenant signifie que le cycle solaire N°24 devrait être a quelque chose près proche de celui du cycle 23 et e cycle solaire N°25 devrait qui être au maximum vers l'année 2023, pourrait être un des plus faibles de ces derniers siècles, » indique Hathaway.

Si on compare la variation de l'anomalie de la température de l'hémisphère nord avec la variation de la durée entre la distance maximale Soleil-barycentre à la suivante lors du prochaine éloignement entre le Soleil et le barycentre on voit que pendant ces 1000 dernières années ils se suivent très bien. Seul ces dix dernières années la température suit moins bien dû à l'effets de serres qui a aussi augmenté la température au cours des 20 dernières années à cause de l'effet de l'homme et donc son influence à perturbé le climat ce qui n'etait pas le cas les derniers sciècles précédents.

Comparaison entre la variation de l'anomalie de la température de l'hémisphère nord
avec la variation de la durée entre deux périodes où la distance du barycentre du
Système-Solaire par rapport au centre du Soleil est au maximum, au cours de ce derniers millénaire

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LONGS CYCLES SOLAIRES ET SUR LES CONSEQUENCES SUR LE CLIMAT