La lumière du Soleil : un voyage de milliers d’années
La lumière solaire met environ huit minutes pour atteindre la Terre, mais cette distance représente la partie la plus courte de son voyage. Avant de quitter le Soleil, chaque photon doit d’abord sortir de l’étoile, un processus qui peut prendre des centaines de milliers d’années.
Deux secondes dans le vide, des millénaires dans le plasma
Le Soleil a un rayon de 695 700 kilomètres. Dans le vide, un photon parcourrait cette distance en un peu plus de deux secondes. Cependant, l’intérieur du Soleil est constitué d’une sphère de plasma d’hydrogène, où les protons et les électrons ne forment pas d’atomes stables, mais dérivent librement en tant que fluide de particules chargées à des températures et pressions extrêmes. Dans ce milieu, un photon ne progresse jamais en ligne droite. Il est continuellement absorbé et réémis dans des directions aléatoires, un phénomène décrit par les physiciens comme une marche aléatoire.
Un centimètre qui change tout
Le libre parcours moyen d’un photon au cœur du Soleil est estimé à environ un centimètre. Bien que ce chiffre semble insignifiant, il a des conséquences majeures. Pour franchir le rayon solaire, un photon doit effectuer environ 70 milliards de pas d’un centimètre. Dans une marche aléatoire, la progression nette n’avance que comme la racine carrée du nombre de déplacements, ce qui signifie qu’il faut réaliser le carré de ce nombre pour réellement atteindre la surface du Soleil. Ce chemin atteint alors l’équivalent d’environ 5 000 années-lumière.
De 5 000 à 500 000 ans selon les modèles
Les estimations concernant le temps nécessaire à un photon pour traverser le Soleil varient. Une hypothèse optimiste suggère un délai de 5 000 ans, mais des recherches récentes indiquent que le libre parcours moyen pourrait être inférieur à un millimètre, augmentant ainsi le temps de traversée à plus de 500 000 ans. Les simulations avancées tendent vers une durée intermédiaire d’environ 170 000 ans. Ce temps est comparable à celui qui nous sépare des périodes où Néandertaliens et ancêtres d’Homo sapiens coexistaient sur Terre.
Huit minutes pour terminer le voyage
Une fois qu’un photon atteint la surface du Soleil, il parcourt les 150 millions de kilomètres qui le séparent de la Terre en environ huit minutes et vingt secondes. Cette dernière partie du voyage se fait sans absorption ni déviation.
Ainsi, la lumière que nous recevons aujourd’hui a souvent commencé son voyage à une époque où l’humanité n’avait pas encore écrit son histoire. Certains photons pourraient même être plus anciens que notre espèce.
Source : Futura Sciences
