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| Publié le : 28 décembre 2001
02. Soleil astronomique
Le Soleil est une étoile ordinaire parmi les quelques centaines de milliards d’étoiles que compte notre Galaxie.
Le Soleil est de loin le plus gros objet de notre système solaire. Il représente à lui seul 99.8 % de la masse totale du système solaire (Jupiter représente presque tout le reste). Le Soleil est actuellement constitué de 75 % d’hydrogène et 25 % d’hélium en masse et 92,1 % d’hydrogène et 7,8 % d’hélium en nombre d’atomes. Tous les autres éléments ne représentent pas plus de 0,1 %. Ces chiffres varient lentement au fur et à mesure que le Soleil convertit l’hydrogène en hélium par réaction de fusion nucléaire. Les couches externes du Soleil ne tournent pas d’une façon homogène autour du centre : alors qu’à l’equateur la surface effectue une révolution en 25,4 jours, il lui faut jusqu’à 36 jours près des pôles pour effectuer un tour complet. Ce comportement étrange, appelé "rotation différentielle", est dû au fait que le Soleil n’est pas un corps solide comme la Terre. Des effets similaires sont aussi observés dans les géantes gazeuses. Par contre, le noyau du Soleil tourne comme un corps solide. Les conditions de température et de pression au centre du Soleil sont extrêmes : il y règne une température de 15 millions de degrés et la pression est de 250 milliards d’atmosphères. Les gaz y sont compressés à une densité équivalente à 150 fois celle de l’eau. L’énergie dégagée par le Soleil (3.86e33 ergs/seconde, ou 386 milliards de milliards de megawatts) est produite par fusion nucléaire. Chaque seconde au cœur du Soleil, environ 700 millions de tonnes d’hydrogène sont converties en 695 millions de tonnes d’hélium et 5 millions de tonnes d’énergie sous forme de rayons gamma. Pendant qu’elle voyage vers la surface du Soleil, l’énergie est continuellement absorbée et réémise à des températures de plus en plus basses ce qui fait que lorsqu’elle atteint la surface, elle est principalement constituée de lumière visible. Après avoir parcouru les 4/5èmes du trajet vers la surface, l’énergie est plus portée par les courants de convection plutôt que par radiation. Il faut 50 millions d’annéees pour qu’un photon parvienne à la surface. La surface du Soleil, appelée la photosphère, est à une température d’environ 5500° C. Les taches solaires sont des régions "froides" de 3500° C (elles sont noires comparées aux régions chaudes environnantes). Elles peuvent être très grosses, jusqu’à 50000 kilomètres de diamètre. Le phénomène qui explique les taches solaires est dû à des interactions avec le champ magnétique du Soleil. Cependant, ces interactions ne sont pas très bien comprises à l’heure actuelle. Au dessus de la photosphère repose une petite couche appelée la chromosphère. La région pauvre en éléments au-dessus de la chromosphère s’appelle la couronne et s’étend à des millions de kilomètres dans l’espace. On ne peut l’observer qu’à l’occasion d’une éclipse. La température de la couronne dépasse le million de degrés. Le champ magnétique du Soleil est très puissant (par rapport aux standards terrestres). Sa magnétosphère (aussi appelée héliosphère) s’étend bien plus loin que Pluton. En plus de la chaleur et de la lumière, le Soleil émet aussi un flot de particules chargées (principalement des électrons et des protons) appelé vent solaire qui se propage à travers le système solaire à la vitesse de 450 km/s. Le vent solaire et des particules de niveau energétique plus élevé ejectées par des éruptions solaires peuvent avoir des conséquences importantes sur la Terre, allant de simples surtensions dans les lignes électriques jusqu’aux magnifiques aurores boréales. L’activité solaire n’est pas entièrement constante. Il y eu une très petite quantité de taches solaires à la fin de la seconde moitié du 17ème siècle. Cette basse activité a coïncidé avec une période relativement froide en Europe du Nord. Depuis la formation du système solaire, l’activité du Soleil a augmenté d’environ 40 %. Le Soleil est âgé d’environ 4,5 milliards d’années. Depuis sa naissance, il a consommé à peu près la moitié de son hydrogène en le transformant en hélium par réaction de fusion nucléaire. Il va brûler le reste de son hydrogène pendant encore au moins 5 milliards d’années tout en doublant progressivement sa luminosité. Mais il va finir par manquer d’hydrogène et son noyau finalement constitué uniquement d’hélium se contractera en cédant à la force de gravité. SUITE Voir aussi :
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Franck Le Bozec
Répondre à cet article Messages de forum :
Diamètre solaire
lundi 2 juillet 2007
par Delphine Bonjour, je cherche la valeur de l’augmentation annuelle du diamètre solaire. J’avais 2 et 46 cm ce qui est certes peu par rapport au diamètre en question mais ça reste très différent. L’un de vous aurait-il l’approximation exacte ?! Merci d’avance !! Delphine
diametre de quoi ?
lundi 2 juillet 2007
par Christophe Y’a des dingues qui voient le noyau solaire juste un peu plus gros que notre planète. Mais c’est peut être la boursouflure ( la ou y’a les gaz qui lache des pets ), qui t’aveugle, Etant le plus petit representant de la représentation, et vu que j’ai le soleil underground, il faut s’adresser à un solaire qui apprend à ne pas l’être.
diametre de quoi ?
lundi 2 juillet 2007
par Giloux Salut Delphine, Voilà ce que j’ai trouvé en cherchant sur Google, en 2 mn27s, selon lui : Le diamètre était auparavant un sous-produit de mesures des paramètres orbitaux. Kepler par exemple, en 1600, déduit de ses mesures hivernales et estivales du diamètre, l’excentricité de l’orbite terrestre (Toulmonde 1995). Au XVII siècle, les mesures du diamètre faites à plusieurs hauteurs au-dessus de l’horizon permettent la détermination de la réfraction atmosphérique. Actuellement, les instruments dédiés à la mesure du diamètre tentent de mettre en évidence ses possibles variations, les éphémérides et la réfraction étant supposés connus. Une autre mesure importante est celle de l’aplatissement solaire qui peut être défini comme : , où est le rayon équatorial et , le rayon polaire. La rotation de surface du Soleil induit un aplatissement de 7,8 arc ms (milli secondes d’arc). Cette partie de l’aplatissement ne transporte pas le moment quadripolaire . Ce dernier obtenu à partir de l’aplatissement est donc égal à : , où =9,6. arc ms est le rayon solaire. Diverses observations faites à différentes périodes du cycle solaire montrent que l’appla-tissement solaire n’est pas constant (Dicke et al. 1987, Rozelot 1995, Rösch et al. 1996). Dicke et al. (1987) supposent qu’une oscillation de faible amplitude d’un noyau magnétique pourrait être à l’origine d’une variation périodique de l’aplatissement, dont la période serait identique à celle du cycle solaire. La confirmation ou infirmation des variations du diamètre et aplatissement solaire a donc des implications astrophysiques non négligeables. La plupart des études sur le rayon solaire sont actuellement faites dans ce sens. Des variations même très faibles du diamètre seraient d’un grand intérêt astrophysique puisque les théories les plus simples de structure stellaire ne prédisent aucune variation mesurable. Avec les limitations de modèles qui ne prennent pas en compte la rotation, le champ magnétique ou l’asphéricité, le seul changement attendu dans le diamètre du Soleil est celui prévu par l’évolution de l’étoile, c’est-à-dire de 2,9 cm par an étant donné son âge, sa composition et sa masse (Iben 1967). Ainsi, depuis la formation du Soleil, le rayon aurait augmenté de 0,88 à sa valeur actuelle alors que la luminosité serait passée de 0,72 à sa valeur actuelle. Lors de cette évolution, la température effective n’aurait varié que de 95 K environ, contribuant peu à l’évolution de la luminosité. Luminosité et rayon sont donc intimement liés tout au moins par la théorie. Ainsi, puisque les mesures de l’irradiance solaire montrent une variation de l’ordre de 0,1 %sur le cycle solaire, le rayon mesuré devrait lui aussi varier. Cependant, sa variation n’est détectable que si elle est de 5 à 6 ordres de magnitude supérieurs aux 2,9 cm par ans prédits par la théorie. Une telle variation relèverait par conséquent d’un processus différent de celui de l’évolution nucléaire. Les processus susceptibles d’impliquer une variation observable du diamètre sont en fait nombreux et leur importance relative est controversée. Cela répond-il à ta question ? A+ GilouX Un non solaire content de l’intégrer par Pluton. J’ai oublié de te signaler l’adresse web de ces passionnantes études : Obsnice Bon travail GilouX
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