Les caractéristiques du soleil, les pièces, la structure et la composition

Le Soleil c'est un corps gazeux qui a un noyau fortement comprimé, dans lequel l'énergie est générée par des réactions thermonucléaires.

C'est l'étoile autour de laquelle la Terre et les autres planètes gravitent, et à laquelle elle fournit de la lumière et de la chaleur. Il est né il y a 4 600 millions d'années. Bien que la galaxie de la voie lactée soit l’un des plus de 1 000 millions de corps célestes, c’est l’étoile qui brille le plus.

Toute vie sur Terre dépend de l'énergie solaire fournie par l'étoile. Sans le Soleil, la Terre serait un lieu sombre et sans vie figé dans le temps.

Bien que l'on ignore ce qui s'est passé il y a plus de 4 milliards d'années, la théorie actuelle considère qu'un énorme nuage de poussière et de gaz a commencé à tourner lentement.

La gravité a entraîné une région dense dans ce nuage. L'impulsion a augmenté la vitesse de rotation. Ce mouvement a provoqué le réchauffement du gaz au centre, ce qui a provoqué des réactions qui ont transformé les poussières et les gaz en solides, donnant naissance aux planètes.

La matière centrale est devenue très chaude et dense, donnant lieu à une fusion nucléaire à l'origine du Soleil.

Le Soleil est l’objet dominant du système solaire en raison de sa grande dimension, car il contient 99% de la masse du système.

Sa force gravitationnelle maintient toutes les planètes en orbite. C'est une étoile de taille moyenne qui produit sa propre lumière et sa propre chaleur en brûlant des combustibles tels que l'hydrogène et l'hélium dans un processus connu sous le nom de fusion nucléaire.

Les étoiles ont une durée de vie limitée et le Soleil ne fait pas exception, il se situe au milieu de son cycle de vie d’environ dix milliards d’années. Il est situé au centre de la galaxie, qui a une forme en spirale.

Quel est le soleil? parties et études sur l'étoile

De loin, le soleil ne semble pas très complexe. Pour l'observateur commun, il ne s'agit que d'une boule de gaz lisse et uniforme. Cependant, une inspection minutieuse montre que l'étoile est en constante turbulence. Le Soleil apparemment tranquille est un corps agité, tremblant et explosif, attisé par un magnétisme intense et variable.

Récemment, les scientifiques ne pouvaient pas comprendre comment le Soleil générait ses champs magnétiques, responsables de la majeure partie de l'activité solaire.

Ils ne savaient pas non plus pourquoi une partie de ce magnétisme intense était concentrée dans les soi-disant taches solaires, les îles sombres et peu profondes aussi grandes que la Terre et mille fois plus magnétiques.

En outre, les physiciens n’ont pas pu expliquer pourquoi l’activité magnétique du Soleil varie considérablement, diminue et s’intensifie à nouveau tous les 11 ans environ. Les réponses à ces questions ont été cachées dans le Soleil, où son puissant magnétisme est généré.

La voie lactée a environ 100 000 années-lumière de diamètre et 15 000 années-lumière d'épaisseur. Dans ce cadre, le Soleil se déplace de 210 km par seconde et il faut 225 millions d’années pour terminer un cycle de voyage.

Les scientifiques ont acquis une grande partie de leurs connaissances sur le Soleil grâce à des observations faites depuis la Terre pendant de nombreuses années. Cependant, la plupart des connaissances actuelles proviennent de sondes spatiales envoyées en mission pour explorer le Soleil.

Ces sondes ont fourni des informations précises sur la température, l'atmosphère, la composition, le champ magnétique, les éruptions, les proéminences, les taches solaires et la dynamique interne du soleil, qui sont illustrés dans l'encadré suivant.

Composition du soleil

Le Soleil est une énorme boule de plasma, gaz ionisé chaud qui contient 300 000 fois plus de masse que la Terre.

Le diamètre du Soleil est de 1,4 million de kilomètres de longueur, dépasse le diamètre de la Terre de 12 760 km, dépasse même le diamètre de la plus grande planète du système, Jupiter, qui ne représente qu'un dixième du diamètre du Soleil.

Les principaux éléments présents au soleil sont l'hydrogène (92%), suivi de l'hélium (7,8%) et moins de 1% d'éléments plus lourds tels que l'oxygène, le carbone, l'azote et le néon.

Vous trouverez ci-dessous la composition du Soleil construite à partir de l'analyse du spectre solaire. L'analyse provient des couches inférieures de l'atmosphère du Soleil, mais est considérée comme représentative de l'ensemble du Soleil à l'exception de son noyau. Près de 67 éléments ont été détectés dans le spectre solaire.

On pense que le Soleil est complètement gazeux avec une densité moyenne de 1,4 fois celle de l'eau. Étant donné que la pression dans le noyau est beaucoup plus grande qu'en surface, la densité du cœur est huit fois supérieure à celle de l'or et la pression est 250 milliards de fois supérieure à la pression de la surface de la Terre.

Presque toute la masse du Soleil est confinée à un volume qui ne s'étend que sur 60% de la distance entre le centre du Soleil et sa surface.

Structure du soleil

En étudiant la structure du Soleil, les physiciens solaires la divisent en deux domaines principaux: l’intérieur et les atmosphères.

Intérieur

L'intérieur est composé de:

1- Noyau

C'est la région centrale du Soleil où se produisent les réactions nucléaires qui convertissent l'hydrogène en hélium.Ces réactions libèrent l'énergie à l'origine de la luminosité du soleil.

Pour que ces réactions se produisent, une température très élevée est nécessaire. La température près du centre est d'environ 15 millions de degrés Celsius et la densité est d'environ 160 g / cm³ (soit 160 fois la densité de l'eau).

La température et la densité diminuent à partir du centre du Soleil. Le noyau occupe la plus grande partie du rayon du Soleil. À environ 175 000 km du centre, la température ne représente que la moitié de sa valeur centrale et la densité tombe à 20. g / cm³.

2- Zone intermédiaire (ou transport radioactif).

Autour du noyau se trouve la zone de transport intermédiaire ou radioactive. Cette zone occupe 45% du rayon solaire et est la région où l'énergie, sous la forme de photons de rayons gamma, est transportée vers l'extérieur par le flux de rayonnement généré dans le noyau.

Les photons de rayons gamma à haute énergie sont continuellement battus lorsqu'ils traversent la zone intermédiaire, certains sont absorbés, d'autres sont expulsés et d'autres retournent dans le noyau. Les photons peuvent prendre 100 000 ans pour trouver leur chemin dans la zone intermédiaire.

À la limite extérieure de la zone intermédiaire, la température est d'environ 1,5 million de degrés Celsius et la densité est d'environ 0,2 g / cm³. Cette limite s'appelle couche d'interface o tacocline.

On pense que le champ magnétique du Soleil est généré par une dynamo naturelle présente dans cette couche. Les modifications de la vitesse d'écoulement à travers cette couche étirent les lignes d'intensité du champ magnétique et les rendent plus fortes. Il semble également y avoir des changements soudains dans la composition chimique à travers cette couche.

3- Zone convective

C'est la zone la plus externe du soleil, appelée zone convective, car l'énergie est amenée à la surface par un processus de convection. Il s'étend sur une profondeur d'environ 210 000 km jusqu'à la surface visible et occupe environ 30% du rayon du soleil.

Dans cette zone, le gaz plasmagène, chauffé dans la zone intermédiaire, monte à la surface par l’action des courants de convection, s’étendant, se refroidissant puis se rétractant (semblable à l’ébullition de l’eau dans un pot).

L'augmentation des particules de gaz est visible sur la surface sous la forme d'un motif granulaire. Les granules ont un diamètre d'environ 1000 km. Les cellules de convection libèrent de l'énergie dans l'atmosphère du soleil: à la surface, la température est d'environ 5 600 ° C et la densité est pratiquement nulle.

Une fois que le gaz plasmagène atteint la surface du soleil, il se refroidit et se dépose à la base de la zone de convection, où il reçoit plus de chaleur.

Le processus est ensuite répété. Les photons qui s'échappent du Soleil ont perdu leur énergie à partir du noyau et ont changé de longueur d'onde, de sorte que la majeure partie de l'émission se situe dans la région visible du spectre électromagnétique.

Des températures plus basses dans la zone convective permettent aux ions plus lourds d'éléments tels que le carbone, l'azote, l'oxygène, le calcium et le fer de conserver une partie de leurs électrons. Cela rend le matériau plus opaque, rendant le passage du rayonnement plus difficile.

Atmosphères du Soleil

Les atmosphères du soleil sont constituées par:

1- Photosphère

La photosphère est la plus basse des trois couches qui composent l’atmosphère du soleil: les deux couches supérieures étant transparentes à la plupart des longueurs d’onde de la lumière visible, la photosphère peut être facilement appréciée.

Nous ne pouvons pas voir au-delà des gaz brillants de la photosphère, donc tout ce qui se trouve en dessous est considéré comme l’intérieur du Soleil.

C'est une mince couche de gaz ionisés chauds ou de plasma d'environ 400 km d'épaisseur, dont la partie inférieure forme la surface visible du Soleil. La majeure partie de l'énergie rayonnée par le Soleil traverse cette couche.

À partir de la Terre, la surface semble lisse, mais en réalité elle est turbulente et granulaire en raison des courants de convection. La matière bouillie à la surface du soleil est réalisée par le vent solaire.

La densité de la photosphère est faible selon les normes de la Terre, sa valeur est similaire à la densité de l'air que nous respirons et sa température moyenne n'est que de 5 600 ° C. La composition de la photosphère est en masse de 74,9% d'hydrogène et de 23,8% d'hélium. Tous les éléments les plus lourds représentent moins de 2% de la masse.

2- Chromosphère

La chromosphère (sphère colorée) se situe immédiatement au-dessus de la photosphère. Cette couche de gaz mince a une densité très inférieure à celle de la photosphère.

Il a environ 2 500 km d'épaisseur et sa température varie de 6 000 ° C juste au-dessus de la photosphère à une plage de 20 000 à 30 000 ° C dans sa partie supérieure.

La chromosphère est visuellement plus transparente que la photosphère. Sa couleur rose rougeâtre provient du fait que son émission est principalement de l'hydrogène alpha gazeux.

Cette couleur peut être vue pendant une éclipse solaire totale, lorsque la chromosphère est brièvement vue comme un éclair de couleur alors que le bord visible de la photosphère disparaît derrière la Lune.

3- Corona

C'est la couche supérieure de l'atmosphère du Soleil et s'étend sur plusieurs millions de kilomètres du sommet de la chromosphère à l'espace. Il n'y a pas de limite supérieure bien définie pour la couronne.

La couronne ne peut être vue que lors d'une éclipse solaire totale ou d'un télescope spécial appelé coronographe, lorsque la photosphère est bloquée. La couronne apparaît comme une zone claire et blanche pâle autour du soleil.

Références

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