SoleilNotre étoile · Type G2V

Le Soleil est une sphère de plasma gravitationnellement liée, structurée en couches concentriques où les conditions physiques varient de façon extrême. Au cœur, la pression (≈ 250 Gbar) et la température (≈ 15,7 millions K) permettent la fusion thermonucléaire de l'hydrogène en hélium par la chaîne proton-proton (PP), libérant l'énergie qui alimente le Soleil depuis 4,6 milliards d'années. À chaque seconde, 620 millions de tonnes d'hydrogène sont converties en 615 millions de tonnes d'hélium — les 5 millions de tonnes manquantes devenant de l'énergie via E=mc².

L'énergie produite au cœur met entre 10 000 et 170 000 ans pour atteindre la surface par diffusion radiative dans la zone radiative, où les photons sont absorbés et réémis en permanence. Dans la zone de convection externe, l'énergie est transportée par des cellules convectives : de gigantesques colonnes de plasma chaud montent, se refroidissent en surface, et redescendent (granulation). La surface visible — la photosphère — émet le spectre solaire à ~5 778 K.

La couronne solaire présente le paradoxe du chauffage coronal : bien qu'externe à la photosphère, elle est 200 fois plus chaude (1–3 millions K). Ce phénomène, non encore pleinement compris, est attribué aux ondes d'Alfvén (oscillations magnétohydrodynamiques) et à la reconnexion magnétique, étudiées par la sonde Parker Solar Probe depuis 2018.

Le Soleil n'est pas un astre statique : il présente une activité magnétique cyclique de ~11 ans (cycle de Schwabe), caractérisée par l'évolution du nombre de taches solaires, d'éruptions et de la complexité du champ magnétique. Le cycle de 22 ans (cycle de Hale) inclut l'inversion des pôles magnétiques. L'activité actuelle correspond au Cycle Solaire 25 (débuté en décembre 2019), exceptionnellement intense avec un maximum prévu en 2025.

L'héliosphère est la vaste bulle magnétique créée par le vent solaire, s'étendant jusqu'à ~120–200 UA (unités astronomiques) du Soleil. Au-delà se trouve le milieu interstellaire. Cette bulle protège le système solaire d'une partie du rayonnement cosmique galactique.

Le Soleil est actuellement au milieu de sa vie sur la séquence principale. Dans ~5 milliards d'années, l'hydrogène du cœur sera épuisé. Le Soleil s'enflera en géante rouge, son rayon atteignant potentiellement l'orbite de la Terre (1 UA), avant de perdre ses couches externes sous forme de nébuleuse planétaire. Le cœur résiduel, refroidissant lentement, formera une naine blanche de la taille de la Terre.

La luminosité solaire augmente progressivement de ~1 % par 100 millions d'années. Dans ~1 milliard d'années, l'augmentation de luminosité rendra les océans terrestres insupportables pour la vie complexe. Les éruptions solaires actuelles affectent nos satellites, réseaux électriques et communications — la météo spatiale est un enjeu technologique et économique majeur du XXIe siècle.