Ces étoiles à la mieux connu, du fait de sa proximité. Les astronomes distinguent même des détails à sa surface (d’une étendue de 150 km pour les plus fins).
Par rapport à la terre, le soleil est gigantesque. Son volume pourrait contenir 1’300’000 planètes comme la nôtre, et le long de son diamètre on pourrait en aligner 109. C’est une énorme boule de gaz très chaud dont la masse et plus de 300 mille fois celle de la terre. La pesanteur à sa surface est environ 28 fois plus fortes que sur la terre. Pourtant, le soleil n’est qu’une étoile très ordinaire. C’est une chance ou les astronomes de pouvoir si bien étudier une étoile aussi banale : tout ce qu’ils apprennent en observant le soleil les aides à mieux comprendre les autres étoiles.
La lumière aveuglante du soleil provient d’une couche de moins de 300 km d’épaisseur, la photosphère. C’est elle qui donne l’impression que le soleil est limité par un bort bien net. Sa température est d’environ 6000 °C. Vu au télescope, elle se présente comme un réseau de petites cellules brillantes, ou granules, en continuelle agitation. Chaque granule est une bulle de gaz de la taille d’un pays comme la France. Ellesurgit, se transforme et disparaît en une dizaine de minutes.
Par endroits, la surface du Soleil présente des taches sombres, appelés taches solaires, qui sont très étudiées depuis l’invention de la lunette et du télescope. En les observant jour après jour, on constate qu’elles ne sont pas toujours à la même place. Ce mouvement trouve que le soleil tourne sur lui-même.
Lors d’une éclipse totale, quand le disque aveuglant du Soleil disparaît derrière la Lune, on aperçoit autour un mince liseré rose vif, la chromosphère, et, au-delà, un halo argenté plus ou moins irrégulier, la couronne.
La chromosphère et la couronne sont les régions extérieures du Soleil. Elle forme l’atmosphère solaire. Habituellement, on ne les voit pas parce qu’elles sont beaucoup moins lumineuses que la photosphère.
La chromosphère s’élève jusqu’à 5000 km environ au-dessus de la surface du Soleil. Elle est hérissée de petits jets de gaz très chauds, les spicules. Sa température augmente avec l’altitude : au sommet, elle atteint 20’000 °C. La couronne, qui enveloppe la chromosphère, se dilue progressivement dans l’espace et n’a pas de limites extérieures bien définies. Elle est très ténue mais extrêmement chaude : sa température dépasse un million de degrés. De temps à autre, avec des instruments spéciaux, on voit certaines régions de la chromosphère devenir soudainement très brillantes : ce sont des éruptions solaires. Puis d’intenses jets de gaz, les protubérances, s’élèvent dans la chromosphère et la couronne. Quand on les voit en projection sur le soleil, les protubérances apparaissent comme des filaments sombres.
Par la couronne s’échappe en permanence du Soleil un flux de particules très rapides, le vent solaire. Ces particules ont une charge négative ou positive et réagissent donc aux champs magnétiques.
Cette région, qui trouve son origine dans le champ magnétique solaire, est appelée héliosphère et sa frontière extérieure porte le nom d’héliopause. A l’intérieur, les planètes, leurs satellites, les comètes baignent dans le vent solaire, émis par notre étoile. Dirigé vers l’extérieur, ce vent repousse les particules venues du milieu interstellaire, notamment celles qui sont soufflées par les autres étoiles.
On ne peut évidemment pas avoir l’intérieur du Soleil, les études de sa surface et de ses couches externes renseigne les astronomes sur sa structure interne. Bien qu’il renferme tous les corps simples identifiés sur la terre, 98 % de sa masse sont formés d’hydrogène et d’hélium (73 % d’hydrogène et 25 % d’hélium).
Il fait de plus en plus chaud et la matière est de plus en plus comprimée vers le centre du Soleil. Au centre même, la température atteinte environ 15 millions de degrés et la pression 100 millions de fois celle qui règne sur la terre. Dans cette fournaise, les atomes d’hydrogène s’agglomèrent par quatre et se transforment en atomes d’hélium. La réaction dégage de la chaleur et de la lumière. C’est ce qui permet au soleil de briller. Chaque seconde, 400 millions de tonnes d’hydrogène se transforment en hélium au coeur du Soleil. La zone où se produisent ces réactions nucléaires ne fait que le quart du rayon du Soleil, mais contient la moitié de sa masse. La lumière émise dans cette région centrale n’atteint la surface de 2 millions d’années plus tard !