Les Vents Solaires
Un peu d'histoire...
En 1950, CHAPMAN et FERRARO ont évoqué la possibilité qu'il y ait des corpuscules électrisés au sein de notre système solaire. Toujours dans les années 50, L. BIERMAN, détermine la présence de vents solaires en observant que la queue des comètes qui sont irrémédiablement dirigées à l'opposé du Soleil. Puis en 1958, PARKER précise cette pensée en montrant que la couronne solaire génère un flux de particules. Il donnera le nom de "brise solaire" à ce flux. Finalement ces affirmations seront justifiées par la sonde Mariner 2 qui enregistrera la preuve de l'existence d'un vent solaire.
Origine
Le Soleil, comme toutes les étoiles, perd de sa matière. Les couches superficielles disparaissent. Cette disparition est liée à l'activité nucléaire du soleil. En effet, les éruptions à sa surface projettent des particules à une vitesse très élevée jusqu'à leur permettre de s'échapper de la force de gravité du Soleil. Lorsque des tempêtes se mettent en oeuvre à la surface, les particules peuvent atteindre une vitesse multipliée par deux voire trois.
Composition
La composition des vents solaires a notamment pu être précisée grâce à des voiles "solaires" (feuille de papier d'aluminium) déployées sur la Lune lors des missions Appolo 11 & 12. Puis, les particules recueillies ont été rapportées sur Terre pour être analysées afin de déterminer la composition de la matière solaire. Il s'agit essentiellement de protons (noyau d'hydrogène H), auxquels se mêlent quelques ions de deux sortes d'hélium He (sortes qui ont été découvertes lors de cette étude en laboratoire) et de gaz rares. Le tout crée un flux de 250 millions d'ions par cm3 et par seconde. Le nombre d'atomes par cm3 diminue très vite à mesure que la distance au Soleil augmente. Soit environ 30 à 60 millions en moins au niveau de l'orbite de Mercure, 8 à 110 millions au niveau de l'orbite de Vénus et de 4 à 150 millions à quelques km de la Terre.
Les Caractéristiques
Sa forte température crée une pression d'expansion dirigée vers l'extérieur. Ce qui entraîne l'apparition d'un courant coronal composé de particules dont la vitesse s'accroît avec la distance, c'est-à-dire à mesure que la force de gravité diminue. Ainsi, la couronne solaire ne possède pas de limites définies. Ce flux de particules est appelé vent solaire. La vitesse du vent solaire varie en fonction de l'activité de l'astre au niveau duquel il passe. Donc, quand il passe près de la terre, elle est de l'ordre de 400 km/s en moyenne. Ainsi, il atteint notre planète en 5 jours. Les vitesses extrêmes mesurées oscillent entre 200 et 850 km/s. Mais, tout rapide qu'il soit, le vent solaire n'est pas en mesure de porter un drapeau. C'est pourquoi, les américains lors des expériences Appolo, les astronautes ont dû apporter une plaque rigide aux couleurs américaines. Quant à sa densité, elle est en moyenne de 5 à 10 particules. Mais l'effet est différent selon s'il passe auprès d'une planète ayant un champ magnétique, une ionosphère ou au contraire aucun des deux.
-- Si la planète à un champ magnétique, celui-ci est comprimé vers l'avant et étiré vers l'arrière, donnant une magnétosphère dissymétrique comme on en trouve pour la Terre ou Jupiter. Dans ce cas les particules ne parviennent pas à atteindre la surface de l'astre et sont au contraire repoussées au loin. Cependant, le champ magnétique de la Terre n'est pas tout à fait parfait car il laisse passer du vent solaire. Les phénomènes créés par ce vent sont les aurores boréales et australes.
-- Par ailleurs, si la planète est protégée par une ionosphère, le vent solaire s'approche de la surface mais se trouve malgré tout écarté. C'est ce qui se passe sur V énus.
--Enfin, si l'astre ne possède ni champ magnétique, ni ionosphère, les particules contenues dans le vent solaire frappent directement la surface et provoque une érosion comme sur la Lune. C'est à l'origine de cette couche de poussière où les pas des cosmonautes resteront imprimés encore quelquetemps.
Tout le système solaire semble se trouver au sein d'une héliosphère où circulent les vents solaires. Celle-ci a pour centre le Soleil (hélios en grec) et s'étale sur un rayon d'environ 100 unités astronomiques soit 15 milliards de km. A ce niveau, se place l'héliopause, onde de choc équivalente à la magnétopause dans le cas d'une planète. Ainsi, les vents solaires transportent dans l'espace interplanétaire les particules du Soleil qui prend alors la forme d'une spirale du fait de la rotation de l'astre. En fin de compte, les vents solaires soufflent jusqu'aux limites même du système solaire car ils ont été repérés au niveau de l'orbite de Saturne. Comme il s'agit d'une expansion de la couronne, il est permis de considérer que la Terre évolue purement et simplement dans la haute atmosphère du Soleil.