Qu'est-ce qu'une étoile comme le Soleil ?

Une étoile comme le Soleil est une gigantesque sphère de plasma, c’est-à-dire un gaz très chaud dont les atomes sont en grande partie séparés en noyaux et en électrons. Elle est maintenue par sa propre gravité et produit sa lumière au lieu de simplement réfléchir celle d’un autre astre. Le Soleil est l’étoile située au centre du système solaire : son énergie rend notamment possible la vie sur Terre, tandis que sa gravité gouverne le mouvement des planètes et des autres objets qui l’entourent.

Une composition dominée par l’hydrogène

Le Soleil est principalement composé d’hydrogène et d’hélium, les deux éléments les plus légers et les plus abondants de l’Univers. Dans son cœur, la température et la pression sont suffisamment élevées pour permettre la fusion nucléaire. Des noyaux d’hydrogène s’assemblent progressivement pour former de l’hélium ; une petite partie de la masse initiale est convertie en énergie. Cette énergie est ensuite transportée vers les régions externes avant d’être émise sous forme de lumière et d’autres rayonnements. Il ne s’agit donc pas d’une combustion chimique comparable à celle d’un feu terrestre : une étoile brille grâce aux réactions nucléaires qui se déroulent en son centre.

Une structure en plusieurs régions

L’intérieur du Soleil n’est pas homogène. Le cœur est la région où se produisent les réactions de fusion. L’énergie traverse ensuite une zone radiative, où elle progresse principalement grâce aux échanges de rayonnement, puis une zone convective, dans laquelle des mouvements de plasma chaud et froid contribuent au transport de la chaleur. La photosphère est la couche visible depuis la Terre ; elle constitue la surface apparente du Soleil, même si l’astre ne possède pas de surface solide. Au-dessus se trouvent son atmosphère, notamment la chromosphère et la couronne, beaucoup moins dense que l’intérieur. La couronne peut atteindre des températures de plusieurs millions de degrés, alors que la photosphère est nettement plus froide, un contraste qui fait encore l’objet de recherches.

Une étoile de taille moyenne

Par rapport à l’ensemble des étoiles, le Soleil est considéré comme une étoile de taille et de masse moyennes. Il est âgé d’environ 4,6 milliards d’années et se trouve actuellement dans une phase stable de son évolution, au cours de laquelle il transforme l’hydrogène de son cœur en hélium. Sa masse est cependant immense à l’échelle humaine : elle représente à elle seule 99,86 % de la masse totale du système solaire. Les planètes, les astéroïdes, les comètes et les autres corps du système solaire ne constituent donc qu’une très faible fraction de cette masse.

La place du Soleil parmi les étoiles

Le Soleil est l’une des centaines de milliards d’étoiles de la Voie lactée, une galaxie qui rassemble des étoiles, du gaz, de la poussière et de nombreux systèmes planétaires. Comme les autres étoiles, il s’est formé par l’effondrement gravitationnel d’une région dense d’un nuage de gaz. Les étoiles ne sont toutefois pas toutes semblables : leur masse détermine largement leur température, leur luminosité et leur durée de vie. Une étoile de masse comparable à celle du Soleil reste plusieurs milliards d’années dans sa phase stable, puis, lorsque l’hydrogène de son cœur devient insuffisant, elle se dilate en géante rouge. Elle finit par rejeter ses couches externes et son cœur devient une naine blanche ; contrairement à une étoile beaucoup plus massive, elle n’explose pas en supernova.