Mesure de la rotation différentielle du Soleil
par l'observation de taches solaires
Pré-requis
L'essentiel de la lumière visible qui nous vient du Soleil est émis
par la photosphère. C'est la couche la plus profonde de l'atmosphère
et également la zone la plus froide, entre 6000 K et 4200 K. Elle
s'étend sur environ 330 km de profondeur. La photosphère est
composée de granules plus brillantes et plus chaudes que la moyenne
de la photosphère entourées de zones inter-granules plus froides.
Ces structures sont les témoins de la convection de la matière
sous la surface visible. La durée de vie des granules est de l'ordre
d'une dizaine de minutes.
En plus de ces structures, on distingue des zones beaucoup plus sombres
et donc froides (environ 3900 K), de quelques milliers à quelques
dizaines de milliers de kilomètres, appelées taches solaires.
Elles sont le résultat de la déformation de boucles du champ
magnétique interne qui sont déformées par la rotation
différentielle du Soleil et atteignent l'atmosphère. Le
champ magnétique intense dans les taches bloque le mouvement convectif
et diminue les apports d'énergie, ce qui explique l'absence de
granule et la température plus basse.
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Gros plan d'un groupe de taches solaires. Remarquez également
la structure granulaire de la photosphère hors des taches. |
Les taches apparaissent généralement par couple de polarités
opposées, les lignes de champ magnétique semblant se boucler
de l'une à l'autre. Il existe également des taches isolées
ainsi que des groupes complexes pouvant contenir plus d'une dizaine de
taches.
La durée de vie des taches est varie de un à quelques mois,
ce qui permet de suivre leur évolution sur plusieurs rotations
solaires. C'est cette durée de vie qui va nous permettre de mettre
en évidence et de mesurer la rotation du Soleil.
Documents et/ou matériel utilisés
- Une série de photos du Soleil se suivant sur une dizaine de
jours (voir plus bas)
- Compas, rapporteur, règle, papier millimétré et
papier calque.
- Machine à calculer.
- Optionnel: une demi-sphère blanche d'au moins vingt centimètres
de diamètre.
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