Bon à savoir : Pourquoi la lumière du soleil n'éclaire pas l'espace ? Réponse à la question envoyée par un enfant à l'ISS

Lorsque l'acteur William Shatner est revenu de l'espace, il a déclaré que cela avait ressemblé à un enterrement : "J'ai vu un vide froid, sombre et noir. Il ne ressemblait à aucun noir que l'on puisse voir ou ressentir sur Terre. C'était profond, enveloppant, dévorant. Je me suis tourné vers la lumière de l'âtre. Je pouvais voir la courbure de la terre, le beige du désert, le blanc des nuages et le bleu du ciel. C'était la vie".

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L'espace extra-atmosphérique est toujours sombre. Même s'il est relativement proche du Soleil, il est noir. C'est ainsi que le cinéma l'imaginait bien avant Star Trek, et c'est ainsi que nous l'avons vu lors d'innombrables lancements spatiaux et sorties dans l'espace. Pourquoi le Soleil n'éclaire-t-il pas l'espace ? Un enfant a posé cette question aux astronautes de la Station spatiale internationale il y a plusieurs années. C'est une bonne question. Voici la réponse.

Le Soleil, comme toute étoile, est une source de lumière intense. Une grande partie de son énergie est libérée sous forme de rayonnement électromagnétique qu'il émet dans toutes les directions en forme de sphère.

La majeure partie de ce rayonnement est émise dans le visible, c'est-à-dire sous forme de flux lumineux. On sait que l'intensité de la lumière solaire diminue avec le carré de la distance : un objet deux fois plus éloigné du Soleil que la Terre recevra un quart de sa lumière. En effet, le Soleil projette un flux fini de lumière sur une surface sphérique de plus en plus grande. Par conséquent, Mars reçoit moins de lumière que la Terre, mais plus que Saturne, qui est encore plus éloignée.

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D'un autre point de vue, bien que la lumière décroisse rapidement avec la distance, l'espace interplanétaire proche de la Terre reçoit un flux de rayonnement similaire à celui de notre planète. Le Soleil émet de la lumière dans l'espace, mais il ne l'éclaire pas uniformément, comme le fait le ciel terrestre.

Pour comprendre pourquoi il ne l'éclaire pas, il suffit d'allumer une ampoule dans un espace ouvert et une autre dans une pièce peinte en blanc. L'ampoule éclaire à peine un petit cercle autour d'elle dans l'espace ouvert, mais parvient à éclairer plus ou moins uniformément la pièce fermée.

Pour éclairer un espace, il faut non seulement une source lumineuse, mais aussi quelque chose qui diffuse ou reflète la lumière, comme les murs blancs de la pièce. Un meilleur exemple serait de pointer une torche vers le ciel : s'il y a beaucoup d'humidité, nous verrons le faisceau de lumière jusqu'à une certaine distance, mais s'il n'y en a pas, nous n'aurons pratiquement aucun effet.

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Dans la moitié éclairée de la Terre, la lumière est diffusée uniformément par l'atmosphère, qui est composée de petites particules. L'espace, en revanche, est pratiquement vide : il ne contient aucune particule diffusant la lumière. La lumière est là, et si vous regardez directement le Soleil, vous risquez d'être aveuglé, mais il n'y a rien pour la disperser ou la réfléchir afin d'éclairer uniformément l'espace.

C'est la même raison pour laquelle le ciel de la Terre est bleu, le ciel de Mars est gris-rougeâtre et la Lune n'a pas de ciel : les différentes atmosphères (ou l'absence d'atmosphère) diffusent la lumière de différentes manières (ou ne la diffusent pas du tout). Il y a beaucoup de lumière dans l'espace, mais cette lumière n'est visible que lorsque l'on regarde la source ou un objet qui l'a réfléchie.

Article écrit en collaboration avec nos collègues de Xataka.