Combien de temps met le soleil pour tourner ?

De nombreux objets dans l’espace tournent. La Terre effectue une rotation en 24 heures environ, tandis que Vénus fait un tour énorme 243 jours terrestres. Le la période de rotation de la lune est d’environ 27 jours. Il s’avère que le soleil tourne également. Alors, combien de temps met le Soleil pour effectuer une rotation ?

La réponse dépend de votre point d’observation dans l’espace et de la partie de le soleil vous mesurez.

En 1612, Galileo Galilei a regardé le soleil à travers un télescope, a dessiné ce qu’il a vu et a observé que les taches solaires – des zones sombres près de la surface du soleil – se déplaçaient sur la surface solaire au fil du temps. « Galileo a suivi un certain nombre de (taches solaires) et est arrivé à la conclusion que le soleil tournait », J. Todd Hoeksemaphysicien solaire à l’Université de Stanford, a déclaré à Live Science. En déterminant à quelle vitesse les taches solaires se déplaçaient autour du soleil, Galilée a découvert que le soleil tournait une fois tous les 28 jours. Mais ce chiffre ne raconte pas toute l’histoire de la vitesse à laquelle le soleil tourne.

Des siècles plus tard, au milieu des années 1800, l’astronome anglais Richard Carrington a également mesuré la vitesse de rotation du soleil en utilisant essentiellement les mêmes méthodes que Galilée, mais avec un meilleur télescope, a expliqué Hoeksema. Carrington a déterminé la vitesse à laquelle les taches solaires tournaient dans une région particulière – environ 30 degrés de latitude (sur le soleil) – où les taches solaires étaient le plus souvent observées. Selon les mesures de Carrington, les taches solaires se déplaçaient à une vitesse qui leur prendrait environ 27,3 jours pour faire le tour du soleil.

La plupart des taches solaires vont et viennent en une semaine ou deux, elles ne durent donc pas une rotation complète, a déclaré Hoeksema. Malgré cela, des astronomes comme Galileo et Carrington ont pu cartographier le mouvement des taches solaires au fil des jours pour déterminer la vitesse de rotation du soleil et, à partir de là, combien de temps il lui faudrait pour effectuer une rotation complète, a expliqué Hoeksema.

Cependant, la rotation de la Terre vient perturber ces calculs. Étant donné que la Terre se déplace autour du soleil et que le soleil tourne dans le même sens, une mesure de la rotation solaire prise depuis la Terre capture la vitesse de rotation du soleil par rapport au soleil. mouvement de la Terre. Ce type de mesure est appelé taux de rotation synodique et est plus long de près de deux jours qu’une mesure relative au mouvement des étoiles (appelée taux de rotation sidérale), a déclaré Nicolas Viallchercheur astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Le tarif de Carrington de 27,3 jours comprend ces deux jours supplémentaires, a déclaré Viall.

Ainsi, le soleil effectue en réalité plus d’une rotation complète au cours de la période de rotation de Carrington de 27,3 jours, a déclaré Viall. Malgré cela, le taux de rotation de Carrington a été « finalement adopté comme norme par tout le monde », a déclaré Hoeksema.

Cependant, les scientifiques savent maintenant que par rapport au mouvement des étoiles, qui est si lent qu’il est négligeable dans ce contexte, a déclaré Viall, le soleil mettrait environ 25,4 jours pour tourner sur son axe à la latitude solaire où Carrington observait les taches solaires.

« D’un point de vue purement physique, le taux sidéral est le taux de rotation correct », a déclaré Viall. Pour cette raison, cet article utilisera désormais les taux de rotation sidéraux.

Latitude et profondeur

Des chercheurs comme Carrington ont dû s’appuyer sur les caractéristiques visibles du soleil, comme les taches solaires, pour déterminer la vitesse de rotation du soleil. Le problème est que toutes les régions du soleil n’ont pas de taches solaires, a déclaré Hoeksema. Il n’y a « essentiellement pas de taches solaires » aux pôles et « relativement peu » à l’équateur, a-t-il noté, de sorte que les chercheurs qui s’appuient sur les taches solaires pour mesurer la vitesse de rotation du soleil sont limités par l’endroit sur le soleil où ils peuvent prendre la mesure.

Prendre des mesures à différents endroits du soleil est nécessaire pour obtenir une image complète, car la vitesse de rotation du soleil dépend de la latitude (du soleil) et de la profondeur, selon Hoeksema.

« Il est intéressant de constater qu’il n’existe pas de taux de rotation unique qui décrit le soleil », a-t-il déclaré. « Chaque partie semble avoir son propre tarif. » Ce phénomène, appelé rotation différentielle, est possible sur le soleil car il est constitué de gaz. Terreen revanche, ne tourne pas différentiellement car il est solide ; toutes ses parties doivent bouger ensemble.

À partir des années 1970, les scientifiques ont commencé à observer la rotation solaire en utilisant des méthodes autres que l’observation visuelle. L’une d’elles est l’héliosismologie, « qui utilise des ondes sonores qui se déplacent à l’intérieur du soleil pour déterminer ses caractéristiques », a expliqué Hoeksema.

Les scientifiques peuvent également mesurer la rotation du soleil en observant les décalages Doppler, selon lesquels les ondes lumineuses deviennent plus courtes ou plus longues selon qu’elles se rapprochent ou s’éloignent de vous, dans la lumière émise par le soleil en rotation.

En combinant ces sources de données, les scientifiques ont appris que le Soleil tourne le plus rapidement à son équateur, où il effectue une rotation en 24,5 jours, et le plus lentement à ses pôles, où une rotation prend 34 jours ou plus. Cette variation basée sur la latitude se produit depuis la surface du soleil jusqu’au bas de la zone de convection, une couche du soleil qui s’étend sur environ un tiers de la distance jusqu’au noyau.

Dans cette même région, la vitesse de rotation du soleil varie également en fonction de la profondeur, a expliqué Hoeksema. Encore plus profondément dans le soleil, la zone radiative – qui se situe entre la zone de convection et le noyau du soleil – tourne comme un solide, à une vitesse d’environ 26,6 jours, quelle que soit la latitude.

Les scientifiques ne savent pas exactement à quelle vitesse le noyau du soleil tourne, a déclaré Hoeksema, car les chercheurs ne disposent pas de bonnes mesures à cet endroit.

C’est « quelque chose que les gens devront comprendre à l’avenir », a déclaré Hoeksema.

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