PETIT MOT DU DIMANCHE : D’OÙ VIENT L’ÉNERGIE DU SOLEIL ?
Connaissance & Partage
D’OÙ VIENT L’ÉNERGIE DU SOLEIL ?
PMDD du 28 mai 2023
La grande majorité des étoiles tire son énergie de la fusion nucléaire de l’hydrogène. La plupart, comme le Soleil peuvent ainsi briller pendant des milliards d’années. Nous sommes entièrement dépendant de cette lumière.
Voici, d’étape en étape ce qui se passe dans notre astre du jour, du coeur à sa surface.
LE COEUR : Zone de la fusion nucléaire.
C’est dans cette fournaise, à plus de 15 millions de degrés, confinée par une pression de 200 milliards de bars, qu’est produite l’énergie de notre étoile au coeur de laquelle baignent des milliards de milliards de milliards…de noyaux d’hydrogène. Chaque seconde, 700 millions de tonnes de ces noyaux sont convertis en 695 millions de tonnes de noyaux d’hélium. Les 5 millions de tonnes manquantes sont transformées en photons très énergétiques, appelés rayons gamma (1).
LA ZONE RADIATIVE
Plus on s’élève vers la périphérie du Soleil, plus la température baisse. Lorsque celle-ci passe sous les 8 millions de degrés, la fusion nuclé-aire cesse : les noyaux d’hydrogène ont trop froid !…
Les photons produits dans le coeur du Soleil tentent de se frayer un chemin vers la surface de l’étoile, dans la soupe de particules et de noyaux atomiques, zone que l’on appelle « plasma ». Mais le chemin est difficile, ces photons sont sans cesse absorbés puis réémis et mettront jusqu’à un million d’années avant d’arriver à la surface de l’étoile. Ils perdent ainsi beaucoup d’énergie. La température continue de baisser.
ZONE CONVECTIVE
Sous les 2 millions de degrés, le plasma connaît de vastes mouvements de convection. Le fluide solaire entre en ébullition. La température et la densité chutent. Dans la fine couche de 500 km qui enveloppe la zone convective, zone que l’on appelle la photosphère, la température n’est plus que de 5 500°. La densité est maintenant assez faible pour que les photons s’échappent. Leur énergie se situe désormais principalement dans le domaine visible. ENFIN, LE SOLEIL BRILLE !
QU’EN EST-IL DES AUTRES ÉTOILES ?
La quantité d’énergie émise par une étoile dépend de sa taille et de sa température.
- Les étoiles les plus froides consomment leur réserve d’hydrogène en plusieurs dizaines de milliards d’années et rayonnent essentiellement dans l’infrarouge.
- Les étoiles chaudes ont une existence beaucoup plus courte : Quelques millions d’années et leur maximum d’émission se situe dans l’ultraviolet.
- Entre les deux, le Soleil a une durée de vie de 10 milliards d’années et brille surtout dans le visible. Agé de 5 milliards d’années, il est donc à la moitié de sa vie…
(1) Cela signifie donc que notre Soleil maigrit de 5 millions de tonnes par seconde. Ne vous inquiétez pas : ce n’est pas de maigreur qu’il va mourir…
Bonne lecture
Bob