Le Soleil et la Terre : couple unique
Version imprimable - Dernière mise à jour le 25/07/2008Introduction
Depuis des millénaires, il fascine les hommes...observé et étudié par toutes les civilisations, crains et redouté, adoré, vénéré, le Soleil n'est pourtant qu'une étoile parmi des milliards d'autres astres lumineux qui brillent dans notre galaxie. Une étoile ordinaire donc ? Pas tout à fait quand même. Le Soleil est " ceinturé " par neuf planètes dont la notre : la Terre. Cette dernière semble très particulière, et même unique dans l'état actuel de nos connaissances. Son âge, son histoire, ses dimensions, sa matière, son atmosphère, son inclinaison, sa distance et ses déplacements par rapport au Soleil font de cette simple planète une véritable Arche de Noe, un vaisseau cosmique à bord duquel a pu se développer la Vie sous des formes incroyablement diverses, animales comme végétales.
Le Soleil, une gigantesque centrale nucléaire
A l'échelle de notre système solaire, le Soleil est « énorme ». Sa masse représente 98 % de la masse totale du système et conditionne le mouvement de toutes ses planète. D'un diamètre plus de cent fois supérieur à celui de la Terre, le Soleil agit comme une gigantesque centrale nucléaire, fonctionnant à l'hydrogène et qui aurait une réserve de carburant d'environ 5 milliards d'années. En son cœur, chaque seconde, la fusion nucléaire de 700 millions de tonnes d'hydrogène dégage sous forme de rayons (ou flux de particules) une énergie équivalente à celle produite par un milliard de milliard de centrales.
Ces particules voyagent d'abord du cœur vers la surface du soleil puis sont libérées dans toutes les directions de l'espace, y compris bien sur celle de la Terre.
Parmi ces particules, les protons, émis sporadiquement lors des éruptions solaires atteignent la Terre en quelques dizaines de minutes. Leur effet se fait surtout sentir à bord des satellites où ils peuvent endommager le matériel embarqué comme les ordinateurs, les panneaux solaires etc. Ces irradiations peuvent présenter également un grave danger pour les astronautes...
Le Soleil émet également un flux permanent de particules ionisées. Ce " vent solaire " et ses perturbations mettent environ deux jours à parvenir sur Terre. Ils peuvent déclencher des orages géomagnétiques observables au niveaux des pôles (aurores polaires) et modifier le champ magnétique terrestre ce qui peut entraîner des perturbations sur la distribution de courant électrique, sur le fonctionnement des réseaux téléphoniques et informatiques et entraîner une érosion des oléoducs.
Enfin et surtout, le Soleil émet des photons. Ces derniers « voyagent » à la vitesse de la lumière (300.000 km par seconde, 8 minutes pour atteindre la Terre) et " en rang plus ou moins serré ". La distance qui sépare 2 particules varie en effet d'un cent milliardième de millimètre (10-14 m) pour les rayons gamma à quelques km pour les ondes radio. Ces flux de particules forment ainsi des ondes électromagnétiques dont la longueur détermine la dangerosité. Les longueurs d'ondes les plus courtes (rayons gamma et X) sont les plus agressives, tellement énergétiques qu'elles peuvent " ioniser " les atomes de la matière qu'elle traverse. Ces radiations, dites ionisantes ou radioactives, sont les mêmes que celles qui sont " normalement " confinées dans les centrales et les fûts de stockage nucléaires. Elles sont heureusement stoppées par l'atmosphère terrestre car sinon aucune vie ne serait possible sur Terre. Les autres radiations émises par le Soleil sont dites non ionisantes mais elles ne sont pas pour autant sans effet (voir spectre solaire) :
- Les Ultraviolets (UV), invisibles, non calorifiques sont classés en 3 catégories :
- Les UVC très dangereux mais totalement absorbés par la couche d'ozone.
- Les UVB partiellement arrêtés par la couche d'ozone, ils peuvent notamment provoquer des cancers de la peau et accélérer le vieillissement des tissus (peau, cristallin)...
- Les UVA, moins filtrés que les UVB, sont également cancérigènes...
- La lumière visible constitue la majeure des rayons émis par le soleil. Elle permet aux hommes de distinguer les formes et les couleurs (du violet au rouge). Elle joue également un rôle prépondérant dans la photosynthèse des végétaux, ce phénomène complexe au cours duquel ils fabriquent des molécules organiques comme les sucres à partir d'eau et de gaz carbonique.
- Les Infrarouges (IR), invisibles, transportent la chaleur. C'est cette partie du rayonnement solaire avec le gaz carbonique de l'atmosphère qui est responsable de l'effet de serre, c'est à dire d'une sorte " d'emprisonnement partiel " de la chaleur qui permet d'avoir une température moyenne de 17° environ sur Terre. Si la nuit, la température baisse, c'est que la face de la Terre à l'ombre n'est plus exposée aux Infrarouges
- Les micro-ondes sont peu énergétiques mais ont la particularité, par un phénomène de « résonnance » de mettre en mouvement les molécules d'eau et de chauffer celles-ci. Ces micro-ondes émises par le soleil ne présentent pas de danger sur terre étant donnée la faible proportion qu'elles représentent.
- Les ondes radio, tout à fait comparables à celles émises par les émetteurs de programmes radiophoniques et télévisés, si ce n'est que le Soleil n'émet pas votre musique préférée.
Les variations de l'activité solaire.
Très peu sensibles dans le domaine du rayonnement électromagnétique (sauf pour les rayons X et les ondes radio), les variations de l'activité solaire (taches sombres, facules brillantes, éruptions et protubérances gazeuses), selon un cycle d'environ 11 ans, sont par contre considérables dans les domaines du rayonnement magnétique et du vent solaire émis par le Soleil. Ainsi le cycle solaire a pour effet de modifier la propagation des ondes radio en haute atmosphère, le freinage des satellites et la chimie des couches supérieures de l'atmosphère. Les éruptions solaires les plus importantes provoquent des orages géomagnétiques (perceptibles près des pôles sous la forme d'aurores polaires) qui provoquent des perturbations sur les communications radio au sol, sur les liaisons entre la Terre et les satellites pouvant provoquer de graves problèmes de navigation pour les avions et les bateaux etc..., sur le matériel électronique et la course des satellites.
La terre, une planète protégée mais en danger
Très peu sensibles dans le domaine du rayonnement électromagnétique (sauf pour les rayons X et les ondes radio), les variations de l'activité solaire (taches sombres, facules brillantes, éruptions et protubérances gazeuses), selon un cycle d'environ 11 ans, sont par contre considérables dans les domaines du rayonnement magnétique et du vent solaire émis par le Soleil. Ainsi le cycle solaire a pour effet de modifier la propagation des ondes radio en haute atmosphère, le freinage des satellites et la chimie des couches supérieures de l'atmosphère. Les éruptions solaires les plus importantes provoquent des orages géomagnétiques (perceptibles près des pôles sous la forme d'aurores polaires) qui provoquent des perturbations sur les communications radio au sol, sur les liaisons entre la Terre et les satellites pouvant provoquer de graves problèmes de navigation pour les avions et les bateaux etc..., sur le matériel électronique et la course des satellites.
Effet de serre et changement climatique
L'effet de serre est étroitement liés, bien sur au rayonnement solaire (particulièrement dans le domaine du visible et des infrarouges) mais aussi à la teneur en gaz carbonique dans l'atmosphère terrestre. En effet, plus l'atmosphère est " riche " en CO2, plus la chaleur émise par le soleil et réfléchie par la Terre est " emprisonnée " dans notre atmosphère. Les scientifiques ont de plus en plus de certitudes, ils attribuent à la forte hausse des concentrations atmosphériques en CO2, l'élévation de la température moyenne à la surface de la Terre et l'augmentation en nombre et en intensité des phénomènes météorologiques extrêmes (fortes pluies, ouragan etc...). Credits: AP Photo/Peter Dejong
La couche d'ozone, un bouclier protecteur contre les rayons les plus nocifs émis par le soleil
La couche d'ozone joue un rôle prépondérant. Sans elle, qui filtre particulièrement les rayons UV émis par le Soleil, aucune vie ne serait possible sur Terre. Comme pour les changements climatiques, les scientifiques accumulent les preuves que certaines substances (essentiellement les CFC) rejetées en masse par les humains abîment la couche d'ozone laissant apparaître dans celle-ci des trous, non seulement de plus en plus longs et étendus mais qui en plus entraînent une diminution globale de notre " bouclier " ozonique. En savoir plus sur l'appauvrissement de la couche d'ozone et ses liens avec le réchauffement climatique.
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