Dans les années 1600, l'astronome Galileo Galilei a regardé dans son télescope et a découvert des taches sombres sur le soleil, remarquant par la suite qu'ils semblaient bouger, disparaître puis revenir. "Il est également manifeste que leur rotation est autour du soleil, " écrit-il en 1613, et bien qu'il ait noté qu'il était possible que les taches solaires bougeaient alors que le soleil restait immobile, "à moi il semble plus probable que le mouvement est du globe solaire que de ses environs."
Galilée avait découvert que le soleil — comme de nombreux autres objets célestes — tourne sur un axe. Mais à part la durée, la manière dont le soleil tourne est différente de celle d'une planète rocheuse comme la Terre. De plus, cette différence provoque en fait les taches solaires qui ont à l'origine conduit à la découverte de Galilée.
Le soleil tourne depuis longtemps, longtemps - il a commencé à peu près au moment où il s'est formé à partir d'un nuage tourbillonnant de poussière et d'hydrogène gazeux il y a environ 4,6 milliards d'années. "Presque tout dans l'univers tourne, " explique Claire Raftery, responsable de l'éducation et de la vulgarisation de l'Observatoire solaire national, le centre américain de physique solaire au sol, qui est situé sur le campus de l'Université du Colorado, Rocher. "Tout bouge par rapport à tout le reste."
Au fur et à mesure que le soleil gagnait en masse et développait la gravité qui attirait de plus en plus de molécules proches, il a également développé un moment cinétique.
La rotation du soleil n'est pas difficile à mesurer, car la photosphère, la mince surface solaire, a des caractéristiques telles que des taches solaires et des proéminences, dont certains sont suffisamment durables pour être observés en mouvement, tout comme Galilée les observait.
Mais à partir de là, ça se complique un peu. Le soleil essentiellement gazeux " n'est pas un corps solide, donc il ne tourne pas comme une seule boule solide, " Raftery dit. " Au lieu de cela, le gaz tourne plus vite à l'équateur qu'aux pôles."
Un spot à l'équateur fait le tour en 24 jours environ, tandis que les régions polaires mettent six jours de plus, selon cet article sur la rotation solaire sur le site de la NASA.
Alors que le soleil tourne différemment de la Terre, sa rotation différentielle est similaire à celle de la planète Jupiter et d'autres géantes gazeuses, dit Raftery.
La rotation différentielle est en fait ce qui entraîne le cycle solaire, la période de 11 ans pendant laquelle le nombre de taches solaires augmente environ la moitié du temps, puis diminue. La raison, explique Raftery, est-ce le champ magnétique du soleil, qui est généré juste en dessous de la surface, s'enroule essentiellement autour de lui-même par le mouvement inégal. Le résultat est le développement de bandes magnétiques à haute densité qui finissent par éclater à travers la surface, provoquant les éruptions que nous voyons comme des taches solaires et des éruptions.
La zone de convection, qui s'étend sous la photosphère sur environ 125, 000 milles (200, 000 kilomètres), tourne à peu près à la même vitesse de la coque intérieure à la surface, dit Raftery. Mais plus profondément à l'intérieur du soleil, les scientifiques ne savent pas si les autres parties se déplacent à un rythme différent.
"Nous avons de bonnes idées à ce sujet, mais c'est toujours une question active, " Dit Raftery.
Le soleil continuera-t-il à tourner pour toujours ? Finalement, dans environ 5 milliards d'années, le soleil s'éteindra et finira par s'effondrer en une étoile naine blanche compacte. Mais même alors, Raftery pense qu'il va continuer à tourner, mais à une vitesse différente.
Maintenant c'est intéressantPuisque les scientifiques ne peuvent pas regarder à l'intérieur du soleil, ils étudient plutôt comment cela sonne. Comment ils font cela est un peu ahurissant. Le National Solar Observatory utilise des images collectées par son Global Oscillation Network Group, un ensemble de télescopes et d'autres instruments à six endroits différents à travers le monde, et utilise des mathématiques sophistiquées pour discerner les vibrations solaires. "L'intérieur du soleil agit presque comme une cloche, " Raftery explique. " Il y a des ondes sonores qui rebondissent à l'intérieur. "