Le Soleil, cette étoile fascinante dont nous ignorons encore presque tout (vidéo 1h30)

Une boule de feu de 15 millions de degrés en son centre, suspendue à 150 millions de kilomètres de nous. 99,8 % de la masse totale du système solaire. Un million de Terres pourraient tenir dans son volume. Le Soleil est si familier qu’on en oublie l’essentiel : nous ne le comprenons toujours pas.

C’est ce que rappelle un documentaire captivant diffusé récemment, qui traverse les disciplines et les continents pour tenter de cerner cet astre dont dépend toute vie terrestre — des plateaux glacés de Norvège aux laboratoires de la NASA, des ruines volcaniques de Ténérife à la fournaise de la vallée de la mort.

Une étoile ordinaire, et pourtant unique

Composé à 92 % d’hydrogène et à près de 8 % d’hélium, le Soleil est techniquement une étoile de taille moyenne, parfaitement banale à l’échelle cosmique. L’astrophysicien Sami Solanki, filmé à l’observatoire du Teide à Ténérife, le résume d’une image simple : si le Soleil était un ballon de trois mètres de diamètre, la Terre serait une bille de trois centimètres. On pourrait l’y insérer un million de fois.

Mais cette banalité cosmique est un privilège terrestre. Sa proximité — à l’échelle de l’univers, 150 millions de kilomètres n’est presque rien — en fait le seul astre que les scientifiques peuvent étudier en détail. Ce qu’on apprend sur lui sert à comprendre toutes les étoiles de l’univers.

Galilée et les premières révélations

L’exploration scientifique du Soleil remonte à 1609, lorsque Galilée perfectionne un télescope hollandais en portant son grossissement de 3 à plus de 20. En quelques mois d’observation frénétique — de l’été 1609 à mars 1610 —, le savant italien bouleverse la connaissance humaine : la Lune, les étoiles, les satellites de Jupiter, la Voie lactée.

Mais c’est le 12 février 1612 que Galilée fait une découverte qui ébranle les certitudes de son époque. En pointant son instrument vers le Soleil, il observe des taches sombres à sa surface. En les dessinant au lever et au coucher, il constate que leur orientation change — preuve que le Soleil tourne sur lui-même. La bibliothèque nationale de Florence conserve aujourd’hui ses dessins originaux, documents d’une valeur inestimable qui constituent peut-être les pages les plus célèbres de l’histoire des sciences. Ces taches solaires restent d’ailleurs, plus de quatre siècles plus tard, partiellement mystérieuses dans leur formation.

Les chasseurs d’aurores boréales

À Kautokeino, au cœur du territoire sami dans le nord de la Norvège, le Britannique Andy Kean chasse un phénomène directement lié à l’activité solaire : les aurores boréales. Son histoire personnelle est saisissante. Jeune homme, il se réveille un matin totalement paralysé — une neuropathie périphérique qui lui prendra un an de rééducation. Quatre ans plus tard, la maladie frappe à nouveau. C’est en 2008, après avoir vu un documentaire sur les aurores boréales, qu’il se pose la question : si la paralysie revenait, quelle serait la dernière chose qu’il voudrait voir ? La réponse a transformé sa vie.

Le mécanisme des aurores boréales est en soi un résumé de la puissance solaire. Depuis sa surface, le Soleil projette en permanence d’énormes quantités de matière dans l’espace — le vent solaire, composé essentiellement de protons et d’électrons. Lorsque cette tempête électromagnétique atteint la Terre, le champ magnétique terrestre la dévie vers les pôles, où les particules entrent en interaction avec les molécules d’oxygène de l’atmosphère. Alimentées en énergie, celles-ci émettent de la lumière — le vert, le rose, le magenta des aurores. Un spectacle que les Samis, eux, n’aiment pas trop regarder : selon la tradition, les aurores boréales pouvaient transformer toute la famille et le troupeau de rennes en pierre.

La fusion nucléaire : reproduire le Soleil sur Terre

À Livermore, en Californie, le National Ignition Facility tente depuis des années de percer le secret de l’énergie solaire pour la reproduire. Le principe est vertigineux : 192 lasers convergent vers un cylindre en or de la taille d’un petit pois, contenant des isotopes d’hydrogène congelés. La température est portée à plusieurs millions de degrés, déclenchant une réaction de fusion nucléaire.

En décembre 2022, l’installation a franchi un cap historique en libérant pour la première fois plus d’énergie que ce qui avait été utilisé pour amorcer la réaction. Pendant un dix-milliardième de seconde, ce minuscule point a généré plus d’énergie que la puissance totale du Soleil. L’exploit est contesté par une partie de la communauté scientifique, notamment sur le calcul de l’excédent énergétique, mais il ouvre une voie vers une source d’énergie potentiellement inépuisable.

Les tempêtes solaires, menace invisible

Le Soleil suit un cycle mystérieux d’environ onze ans, alternant entre minimum et maximum d’activité. Dans les phases hautes, des milliards de tonnes de matière sont projetées dans le système solaire sous forme d’éjections de masse coronale. La plupart n’atteignent pas la Terre. Mais quand elles le font, les conséquences peuvent être considérables.

Le 1^er septembre 1859, l’événement de Carrington — la plus grande tempête magnétique solaire jamais observée — illumine le ciel nocturne jusqu’à La Havane. À Londres, on peut lire le journal en pleine nuit. Les lignes télégraphiques s’embrasent. En 1989 et 2003, des tempêtes bien plus faibles paralysent des zones entières des États-Unis et du Canada, provoquant des pannes électriques massives. Si un événement de l’ampleur de Carrington se produisait aujourd’hui, notre monde interconnecté et électrifié pourrait être dévasté. C’est précisément ce que la division héliophysique de la NASA, à Greenbelt dans le Maryland, travaille à anticiper — en développant des instruments capables de mesurer en temps réel la dynamique des tempêtes solaires depuis la Station spatiale internationale.

Le Soleil qui soigne et le Soleil qui brûle

La lumière solaire est vitale pour le corps humain. Son absence prolongée — comme pendant la nuit polaire de deux mois au-dessus du cercle polaire — provoque des carences en vitamine D, de la dépression, une hausse de la consommation d’alcool. Mais son excès peut être tout aussi destructeur.

Ronia Wittmann souffre de protoporphyrie érythropoïétique, une maladie métabolique rare qui transforme le moindre contact entre la lumière et sa peau en brûlures internes insupportables, durant parfois plusieurs jours. Enfant, elle ne pouvait pas suivre ses camarades à la baignade. Elle a longtemps souffert en silence, sans diagnostic — la maladie ne laissant aucun signe visible sur la peau. Ce n’est qu’à l’âge adulte qu’un traitement hormonal stimulant le bronzage lui a permis de retrouver une vie en plein air.

À l’autre extrême, dans la vallée de la mort en Californie où le thermomètre dépasse régulièrement les 50 degrés, Teresa Washington travaille chaque jour sous un soleil de plomb comme responsable maintenance du parc. Elle qui avait passé des années en Antarctique et en Alaska a choisi cet enfer climatique pour ne plus avoir froid. Même là, le changement climatique se fait sentir : 14 des 15 températures moyennes les plus élevées ont été enregistrées au cours des vingt dernières années.

L’étoile qui mourra sans public

Le Soleil n’est pas éternel. Au fil des milliards d’années, il convertit progressivement son hydrogène en hélium. Lorsque les réserves seront épuisées, le noyau se refroidira et s’effondrera tandis que l’enveloppe solaire s’étendra — dix fois, cent fois sa taille actuelle — jusqu’à engloutir les planètes les plus proches. Puis l’enveloppe sera éjectée, se dispersera dans l’univers, et il ne restera qu’une naine blanche, un objet compact de la taille de la Terre qui cessera progressivement de briller.

Mais de cette poussière stellaire naîtront de nouvelles étoiles. Le cycle se perpétuera. L’humanité, elle, aura disparu depuis longtemps. Le déclin du Soleil aura lieu sans public.