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SOLEIL, une étoile |
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Né il y a 4,5 milliards d'années, au
milieu d'un nuage de poussière et de gaz résiduels issus de l'explosion de
centaines d'étoiles.
Le Soleil se déplace à une vitesse de 230 km/s autour de
ce centre galactique.
Révolution en 250 millions d'années.
Depuis sa naissance, il a fait 18 fois le tour de la
voie lactée.
Compte pour 99% de la masse totale du système solaire,
le reste étant principalement dû à Jupiter.
Énorme volume équivalent à 1,3 million de fois celui de
la Terre.
Monte à 15 millions de degrés en son centre et
5 500 °C à sa surface.
Puissance reçue sur Terre
1 360 W /m² en moyenne.
Activité du soleil par seconde:
Le Soleil brûle 700 millions de tonnes d'hydrogène par seconde et produit
695 millions de tonnes d'hélium.
Ce faisant il s'amaigrit de 5 millions de tonnes par
seconde.
Rassurez-vous, même à ce rythme:
À sa création, le soleil avait du "carburant"
pour 10 milliards d'années, et
Actuellement, nous avons atteint la moitié de la vie du
soleil. |
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1038 Réactions par
secondes dans le Soleil, transformant, 7 10 8 Tonnes d'hydrogène en hélium (700 millions
de tonnes). Ces réactions libèrent une énergie considérable.
Il existe un équilibre dans la boule
gazeuse entre: |
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La poussée du rayonnement lors de la libération
d'une telle énergie: =>
Éclatement |
et la
compression due à la gravitation: =>
Effondrement |
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Malgré cette masse fantastique, le Soleil ne s'effondre
pas sous l'effet de sa gravité.
Il génère une énergie dans son cœur chauffé à plus de
10 millions de degrés, qui tend à le dilater.
C'est le rayonnement de cette fournaise qui fait que le
Soleil brille et ne s'effondre pas.
En se frayant un chemin vers la surface à travers les
couches supérieures de la matière, le rayonnement tient tête à la gravité qui
veut faire s'effondrer le Soleil.
Cet équilibre dure depuis 4,6 milliards d'années et
durera encore 4,5 milliards.
Alors, il n'y aura plus de rayonnement et le Soleil
s'effondrera sur lui-même.
Arrêt de l'effondrement du fait des électrons qui s'y
oppose à 6 000 km sous l'effet de la température (10 millions de degrés): le
Soleil devient une naine blanche.
La naine blanche va rayonner pendant un milliard
d'années et s'éteindre pour devenir une naine noire. |
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À partir de
10 millions de degrés les réactions de fusion thermonucléaire s'enclenchent,
l'étoile est née.
L'hydrogène
se transforme en hélium en libérant beaucoup d'énergie, dont une partie sous
forme de lumière.
Une fois l'hydrogène complètement consommé, le cœur de
l'étoile se contracte et les couches superficielles forment une enveloppe
incandescente qui se dilate; elle devient une géante rouge. De deux choses
l'une:
Ou, elle se contracte en naine blanche, puis en naine
noire en refroidissant;
Ou, si elle est plus grosse, elle peut progresser en
super géante rouge, puis exploser en supernova, extrêmement brillante; son cœur
se transforme en étoile à neutron ou en trou noir.
Le soleil est bien "sage"
Il est solitaire. Souvent les étoiles évoluent par deux
ou trois en tournant les unes autour des autres.
Il est jaune, ce qui veut dire qu'il brûle sagement son
hydrogène à un rythme régulier.
En son centre, la température est de l'ordre de 15
millions de kelvin;
En une seconde, le soleil fournit 400 milliards de
milliards de joules d'énergie. Production
mondiale annuelle d'électricité 600 milliards de milliards de joules. Production
d'une centrale nucléaire en 1 seconde: 1 milliard de joules.
Le soleil brûle 627 millions de tonnes d'hydrogène par
seconde;
Il produit 622,6 millions de tonnes d'hélium par
seconde;
Le soleil perd donc 4,4 tonnes par seconde.
Durée de vie du soleil 10 milliards d'année:
Naissance il y a 4,55 milliards d'années.
Il reste encore 5 milliards d'années à briller.
Autres étoiles:
Dans notre galaxie: 200 milliards d'étoiles.
Chaque étoile étant un grain de sable, elles rempliraient
un salon, les étoiles jaunes comme notre Soleil, un seau, et celles visibles
à l'œil nu, une cuillère à café.
Il y a des milliards de galaxies.
On estime que la quantité d'étoiles dans l'univers est
de |
Selon Chronique de Jean-Luc Nothias – Le Figaro – 7 novembre 2007
Voir www.lefigaro.fr/sciences
L'énergie
contenue dans la lumière solaire qui traverse en ce moment votre fenêtre a
quitté le cœur du Soleil il y a 30 000 ans.
Juste après la disparition du dernier néandertalien. Elle a passé la plupart
de son temps à se frayer lentement un chemin dans la cohue atomique du Soleil,
puis a fait un petit sprint de huit minutes dans l'espace pour finalement
arriver sur Terre. |
Consommation
en HYDROGÈNE |
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Sous l'effet de l'immense température au cœur du
soleil, l'hydrogène est convertit en hélium par réaction de fusion nucléaire:
Quatre noyaux d'hydrogène donnent un noyau d'hélium.
Le soleil contient environ 1057 protons
(noyaux d'hydrogène).
Il en convertit 1038 en hélium à chaque
seconde.
Soit un peu plus de 4
millions de tonnes de matière consommées par seconde
700
millions de tonnes d'hydrogène sont converties
avec une perte de masse de 5 millions de tonnes,
transformée en énergie (E = mc²) sous forme de
rayon gamma.
Produisant une énergie rayonnée de 4,5×1026
joules par seconde (450 yottajoules/s) m = 5 millions de tonnes
= 5 109 kg E = 5 109 x (3 108)² =
45 1025 = 4,5 1025 J/s Environ
1,4 kilowatt par mètre carré (kW/m²) en arrivant sur la Terre. Ce
qui correspond à un taux de production d'énergie
de 0,3
µW/cm³, ou 6 µW/kg.
Le Soleil rayonne 1,81 1015 W sur la Terre |
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Le soleil a commencé à brûler son hydrogène
il y a 4,6 milliards d'années et il est aujourd'hui a mi-chemin de son
existence. Quand le soleil aura brûlé tout son hydrogène, il restera ses
" cendres ", de l'hélium. Le Soleil va se contracter sous
l'effet de sa propre gravitation, ce qui provoquera un échauffement de son
centre. Ceci déclenchera de nouvelles réactions nucléaires qui brûleront
l'hélium. Les couches périphériques vont se dilater jusqu'à englober les
orbites de Mars et de Vénus. Le Soleil
sera une géante rouge. En se refroidissant, il va se re-contracter,
mais sans, cette fois, pouvoir re-déclencher de
nouvelles réactions nucléaires. Ce sera une naine
blanche de quelques kilomètres de diamètre. Le Soleil aura atteint un équilibre éternel. Une fois toute sa chaleur dissipée dans l'espace, la naine blanche
s'éteint. Elle devient alors une naine brune ou
noire, de la cendre dans le ciel. |
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Une étoile plus grosse que le Soleil devra
consommer bien plus d'hydrogène pour résister à un effondrement dû à sa
propre gravité. Elle vivra donc moins longtemps. Une étoile 10 fois plus grosse ne
vivra que 20 à 30 millions d'années seulement. Une grosse étoile va brûler son hydrogène, puis son hélium. Elle va continuer avec le carbone et le silicium pour finalement ne
laisser que du fer. Et ce fer ne brûle tout simplement
pas. Il encrasse le noyau. Lorsque la combustion cesse, le noyau d'une grosse étoile s'effondre
sous l'effet de sa propre gravitation.
Les couches périphériques voient " le sol se dérober sous leurs
pieds ". Elles chutent vers le centre, y rebondissent en une
explosion géante. L'étoile vole en éclat et vomit son énergie dans l'espace.
C'est une supernova qui émet en très peu
de temps plus d'énergie qu'une galaxie toute entière. L'effondrement d'une supernova donne une étoile
à neutrons. Étoile d'environ 15 km de diamètre, aussi massive que le
Soleil. Une étoile à neutrons peut présenter des points chauds émettant des
ondes radio en tournant sur elle-même: ce sont des pulsars.
Il existe dans le ciel plus de 500 pulsars tournant jusqu'à 1 000 tours par
seconde. Si le noyau est suffisamment massif, sa gravité peut le comprimer
encore plus et donner un trou
noir. |
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Jusqu'à 5 fois la
masse du Soleil: |
Géante rouge puis naine blanche
et enfin naine brune ou noire |
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Entre 5 et 8 fois: |
On
ne sait pas prédire (aujourd'hui) |
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Au-delà de 8 fois: |
Supernova puis étoile à neutrons,
et pulsars voire trou
noir |
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Une nova est une étoile qui s'embrase soudain
dans le ciel.
Une naine blanche attire la matière d'une étoile
proche.
Une couche se dépose sur la naine. Elle atteint une
chaleur et une pression
telles qu'elle s'embrase d'un feu nucléaire. Il y a un accroissement
spectaculaire de l'éclat de l'étoile. |
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Les 3/4 des galaxies sont des galaxies spirales. Les bras spiraux ne sont le
résultat de la rotation. C'est le lieu où se trouvent les étoiles les plus
brillantes, dons les plus jeunes. Comme dans une ville, la nuit, les rues
principales bien éclairées ne sont pas les endroits où se concentre la
majorité des habitants. Les galaxies émettent de la lumière.
Certaines de très puissants signaux radio: les radiogalaxies. Elles sont de
siège de violentes réactions, émettant des jets de matière qui dépassent
parfois la taille de la galaxie elle-même. Certaines d'entre elles sont si
petites, car très lointaines, qu'elles ont été considérées comme
quasi-étoiles: quasars. Le quasar le plus lointain se trouve à 16 milliards d'années-lumière.
Il s'agit sans doute de la forme primitive des galaxies. Une personne d'aujourd'hui, sur l'un de ces quasars, pointant son
télescope vers notre Voie lactée pourrait voir
notre Galaxie sous l'aspect d'un quasar alors que lui-même se considérerait
sur une galaxie tout à fait normale. |
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En diamètre, une géante rouge équivaut à 200 soleils:
plusieurs centaines de millions de kilomètres.
Diamètre du Soleil: 1, 4 millions de km; Terre: 12 800
km
Une naine blanche à la taille de la Terre, environ cent
fois plus petite que le Soleil. Densité: un million de fois celle du soleil.
Soit une masse de 0,4 à 1, 4 fois celle du soleil.
Une étoile à neutrons a un diamètre compris entre 10 et
20 km et une densité si forte que, appliquée à la Terre, celle-ci se
ratatinerait en une petite boule de un
mètre de rayon.
Le trou
noir est surtout caractérisé par sa masse qui vaut des milliards de fois
celle du soleil. |
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Le Soleil est l'une des 300 milliards d'étoiles de
notre Galaxie, la Voie Lactée.
Il tourne autour du centre de la Voie Lactée, centre
galactique, sur une orbite presque circulaire. |
Une
galaxie |
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Distance du Soleil au centre de la Voie Lactée: |
26
000 années-lumière
(al) 2,7
1017 km |
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Diamètre de notre galaxie |
100
000
al |
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Vitesse du Soleil dans la Galaxie: |
de
220 à 250 km
/ s Moyenne 235 km / s 850 000 km / h 150 miles per second |
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Période de rotation autour du centre galactique (année
cosmique ou année galactique) |
225
millions d'années |
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Depuis sa naissance: |
4,5 milliards
d'années 20 orbites de 150 000 années-lumière |
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Vitesse de la Voie Lactée dans le cosmos: |
600 à
1000 km / s |
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Soleil et bras de la
Galaxie |
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Voir Images en Notre Galaxie
English corner |
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Speed of the Sun in
the Milky Way.
Galactic center.
Milky Way, the
galaxy of which the sun and solar system are a part, is seen as a broad band
of light arching across the night sky from horizon to horizon. |
Suite |
|
Voir |
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Sites |
Soleil – Wikipédia |
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