Atmosphère stellaire

L’atmosphère stellaire est la région extérieure au volume d'une étoile, qui repose au-dessus du cœur solaire, de la zone de radiation et de la zone de convection. Dit autrement, on considère comme faisant partie de l'atmosphère toutes les couches au dessus de la photosphère, la base de celle-ci étant la surface pour laquelle la profondeur optique est telle qu'une fraction importante d'un rayonnement monochromatique est absorbé sur une échelle caractéristique[1].

Photo prise en France durant l'éclipse de 1999.

Structure

Elle est divisée en différentes régions aux caractéristiques variées.

Photosphère

La photosphère est la zone du Soleil que nous voyons[2]. Elle est la partie la plus froide de l'atmosphère d'une étoile. La lumière qui s'échappe de la surface de l'étoile provient de cette région en traversant les couches supérieures. La photosphère du Soleil a une température (température effective) d'environ 5780 K[3],[4]. Les taches solaires sont des régions froides associées à un champ magnétique perturbé, reposant sur la photosphère[4].

Chromosphère

Au-dessus de la photosphère se trouve la chromosphère. Cette partie de l'atmosphère de l'étoile se refroidit d'abord, pour ensuite s'échauffer jusqu'à dix fois la température de la photosphère.

Région transitoire

Au-dessus de la chromosphère repose une région solaire transitoire, où la température augmente rapidement sur une distance de seulement 100 km[5].

Couronne solaire

Au-delà de cette région se trouve la couche externe de l'atmosphère solaire, la couronne solaire, un plasma ténu mais extrêmement chaud (des millions de kelvins)[6]. Alors que toutes les étoiles de la séquence principale ont une couronne et une région stellaire transitoire, certaines évolutions possibles des étoiles en sont dépourvues. Il semble que seules quelques géantes, et très peu de supergéantes possèdent une couronne. Les mécanismes astrophysiques qui portent à de telles températures les couronnes stellaires ne sont pas précisément connus, mais ils sont liés au champ magnétique de l'étoile[7].

Éclipses

Durant une éclipse solaire totale, la photosphère du Soleil est masquée (par la Lune), révélant les autres couches de l'atmosphère solaire[2]. La chromosphère apparait alors comme un anneau rouge[8], et la couronne se présente comme un halo en épi. Le même phénomène peut, pour les étoiles binaires à éclipses, permettre l'observation de la chromosphère des étoiles géantes[9].

Sources

Références
  1. (en) Arnold Hanslmeier, The Sun and Space Weather, vol. 277, Kluwer Academics Publisher, coll. « Astrophysics and Space Science Library », , 243 p. (ISBN 1-4020-0684-5), p. 27
  2. Pasachoff 1999
  3. Mariska 1993
  4. Lang 2006, p. 81
  5. Mariska 1993, p. 60
  6. Altrock 2004
  7. Auteur inconnu (NASA)
  8. Lewis 2004, p. 87
  9. Griffin 2007, p. 460

Bibliographie
  • (en) Auteur inconnu, « The Sun's Corona - Introduction », sur NASA (consulté le ) : « Now most scientists believe that the heating of the corona is linked to the interaction of the magnetic field lines. »
  • (en) Richard C. Altrock, « The Temperature of the Low Corona During Solar Cycles 21–23 », Solar Physics, Springer Netherlands, vol. 224, nos 1-2,‎ , p. 255-268 (ISSN 0038-0938 et 1573-093X, DOI 10.1007/s11207-005-6502-4)
  • (en) R. E. Griffin, Only Binary Stars Can Help Us Actually SEE a Stellar Chromosphere., W. I. Hartkopft et E. F. Guinan, (réimpr. Cambridge University Press), 1re éd., 479 p. (ISBN 978-0-521-86348-3, DOI 10.1017/S1743921307006163, lire en ligne)
  • (en) K. R. Lang, Sun, earth, and sky, Springer, , 2e éd. (ISBN 978-0-387-30456-4), chap. 5.1 (« Magnetic fields in the visible photosphere »)

« This opaque layer is the photosphere, the level of the Sun from which we get our light and heat. »

  • (en) J.S. Lewis, Physics and chemistry of the solar system, Amsterdam/Boston, Elsevier Academic Press, , 2e éd., 655 p. (ISBN 978-0-12-446744-6, notice BnF no FRBNF44636865, présentation en ligne)

« The dominant color is influenced by the Balmer radiation of atomic hydrogen. »

  • (en) J.T. Mariska, The solar transition region, Cambridge University Press, , 290 p., 24,7 cm × 17,4 cm (ISBN 978-0-521-38261-8, présentation en ligne)

« 100 km suggested by average models. »

  • (en) Jay Pasachoff, « "Beyond the Blue Horizon" -- A Total Solar Eclipse Chase », sur Science Daily, (consulté le ) : « On ordinary days, the corona is hidden by the blue sky, since it is about a million times fainter than the layer of the sun we see shining every day, the photosphere. »
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