Le Soleil est une sphère gazeuse (essentiellement de l'hydrogène et de l'hélium). Les températures sont telles (de l'ordre de 6000 K au niveau de la surface visible appelée photosphère et de 15 millions de degrés au centre), que le gaz est ionisé.
Le Soleil fait un tour sur lui-même environ en 27 jours. Les électrons et (essentiellement) les protons constituant le plasma solaire, entrainés dans ce mouvement de rotation, créent un courant électrique qui induit un champ magnétique.
Si le Soleil tournait comme un corps solide, le champ magnétique ainsi crée serait semblable à celui de la Terre, avec des lignes de champ s'échappant d'un pôle pour rejoindre l'autre.
Mais le Soleil est animé d'une rotation différentielle. Selon la latitude, la vitesse de rotation n'est pas la même. Elle est de 26 jours à l'équateur et de 31 jours à la latitude de 60 degrés.
La rotation rapide à l'équateur va enrouler les lignes de champ et donner naissance à des régions où le champ magnétique devient très intense, suffisamment intense pour perturber le plasma dans son voisinage.
Entre autre, les particules auront beaucoup de peine à traverser ces régions de forts champs magnétiques car leur trajectoire s'enroulent autour des lignes de champ. De ce fait à l'intérieur de ces régions la densité diminue. Comme les particules ne peuvent plus s'agiter comme bon leur semble, le plasma se refroidit, s'assombrit... Une tache noire apparaît là où les lignes de champ pénètrent la surface solaire. En réalite la tache n'apparaît noire que par constraste avec le voisinage. Isolée de son contexte, les régions des taches seraient en realité très brillantes car leurs températures restent élevées, autour de 4000 K.
Tous les 11 ans environ (la période varie de 9 a 12.5 ans), le champ change de sens. Le moment où les taches se reforment en grand nombre est appelé maximum solaire. Les eruptions sont alors très nombreuses, ainsi que les aurores polaires sur Terre; le champ magnétique terrestre est perturbé, et peut-être aussi notre climat. L'absence de taches solaires entre 1650 et 1700 (période dite du minimum de Maunder) a coïncidé avec un climat plus froid.
Pourquoi le cycle dure-t-il 11 ans ? Quelles sont les causes des
irrégularités comme le cycle de Maunder ? Ce sont des problèmes qui
restent encore à résoudre.
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Cette réponse a été préparée par Georges.Meynet@obs.unige.ch