La lumière qui vous atteint en ce moment aurait des dizaines de milliers d’années : voici pourquoi
La lumière solaire met un peu plus de huit minutes à atteindre la Terre, mais ce trajet représente la partie la plus courte du voyage d’un photon. Avant de s’échapper dans l’espace, chaque photon doit d’abord sortir du Soleil, une étape 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 une sphère de plasma d’hydrogène, où les protons et les électrons ne forment pas d’atomes stables, mais dérivent librement à des températures et pressions extrêmes.
Dans ce milieu, un photon ne progresse jamais en ligne droite. Il est absorbé par une particule, puis réémis dans une direction aléatoire, effectuant ainsi des milliards de milliards de déplacements. Ce phénomène est désigné par les physiciens comme une marche aléatoire.
Un centimètre qui change tout
Le libre parcours moyen d’un photon dans le cœur du Soleil est d’environ un centimètre. Bien que ce chiffre semble dérisoire, ses conséquences sont significatives. Pour franchir le rayon solaire, un photon devrait effectuer environ 70 milliards de pas d’un centimètre. Toutefois, dans une marche aléatoire, la progression nette n’avance que comme la racine carrée du nombre de déplacements. Par conséquent, pour parcourir les 695 700 kilomètres du Soleil, il doit effectuer le carré de ce nombre, soit un chemin équivalent à environ 5 000 années-lumière.
De 5 000 à 500 000 ans selon les modèles
L’estimation de 5 000 ans pour le temps de traversée est considérée comme optimiste. Des recherches récentes indiquent que le libre parcours moyen pourrait être inférieur à un millimètre, multipliant ainsi le nombre de déplacements nécessaires par cent et portant la durée de traversée à plus de 500 000 ans. Les simulations les plus récentes estiment cette durée à environ 170 000 ans.
Huit minutes pour terminer le voyage
Une fois qu’un photon atteint la surface du Soleil, il lui faut environ huit minutes et vingt secondes pour parcourir les 150 millions de kilomètres qui le séparent de la Terre. Ce trajet se fait sans absorption ni déviation.
Cette réalité soulève des questions fascinantes sur l’origine de la lumière que nous recevons aujourd’hui, qui a commencé son voyage à une époque où l’humanité n’existait pas encore.
Source : Futura Sciences
