Une étoile à notre porte : Solaris
ou notre bon vieux...soleil
Notre Soleil est une sphère de gaz, dont le centre est une centrale nucléaire où l'hydrogène y est transformé
en hélium...
Avant qu'il ne "s'allume", le soleil était de même nature qu'une planète gazeuse, telle la planète Jupiter,
sauf qu'il était nettement plus massif. Si Jupiter avait été quelque peu plus massif, il se serait, lui aussi "allumé" et
il y aurait eu 2 soleils dans notre ciel... mais nous ne serions pas là pour en parler, bien sûr !
En fait, on ne sait pas très bien comment se passent les premières années d'une étoile. On imagine une
nébuleuse gazeuse (un amas plus ou moins dense de matière) tournant rapidement sur elle-même. Son aspect extérieur :
un disque aplati par la rotation. Au centre de ce disque, une étoile se forme : le Soleil, dans le cas de notre
système solaire. Plus loin, et jusqu'à la périphérie du disque, apparaissent les planètes.
Au début les températures sont relativement basse. Même dans sa partie centrale, l'étoile n'est pas encore
assez chaude pour que s'allument les réactions nucléaires qui, plus tard, la feront vivre.
Pourtant elle brille déjà ! D'où lui vient son énergie ? De sa contraction !
Cette contraction est l'effet de la gravité.
(Tout objet exerce une force attractive sur tout autre objet, force d'intensité proportionnelle à sa masse et
inversements proportionnelle au carré de la distance qui le sépare du second objet. Et c'est Newton qui,
le premier, en a défini
la formule*...)
C'est donc la contraction gravitationnelle qui va augmenter la température au centre du Soleil jusqu'aux millions
de degrés requis pour
la mise en route du réacteur nucléaire. Dans ce brasier agité, des particules s'entrechoquent. Occasionnellement,
des protons se rencontrent. Ils s'associent alors et forment un noyau d'hélium en libèrant de l'énergie
nucléaire. On parle de fusion de l'hydrogène en hélium.
On cherche depuis longtemps à contrôler le débit de la fusion d'hydrogène, pour obtenir la "fusion contrôlée".
Il faut un contenant qui résiste à des températures de plusieurs millions de degrés. Comment le Soleil a-t-il
résolu le problème ? Par sa très grande masse. C'est le poids des couches supérieures qui stabilise
la formidable pression dégagée par le brasier central et bloquent la radioactivité engendrées par
les réactions nucléaires.
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Durant une quinzaine de millions d'années, la lente contraction de sa masse gazeuse sous
son propre poids a fait monter la température du cœur du Soleil jusqu'à
seize millions de degrés.
La réaction de fusion thermonucléaire a alors pris la relève. C'est elle qui, depuis
4,5 milliards d'années environ,
et pour 4 milliards d'années encore, assure sa luminosité.
Grâce à cette transformation, le Soleil n'a plus "besoin" de se contracter. Son volume se stabilise.
Son rayon - 700 000 km - va rester le même pendant longtemps. Le Soleil devient ce que
les astronomes appellent une étoile de la "séquence principale". C'est une grande famille qui regroupe
près de 90% de tous les astres de notre ciel. A cette même famille appartiennent aussi Véga de
la constellation de la Lyre, Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel boréal, Procyon
du petit Chien ou encore Spica, "l'Epi de la Vierge"...
Toutes ces étoiles, comme le Soleil, vivent de la production d'hélium.
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Savez-vous que notre Soleil perd environ 4 milliards de tonnes de matière par seconde, ce qui correspond à l'énergie
dissipée par les réactions thermonucléaires ! Pourtant, au bout de 2 milliards d'années, cette perte ne représente
qu'un dix-millième de sa masse...
Et dans 4 milliards d'années ? Et bien, notre soleil va...mourir !
Et je dis souvent à mes élèves que si l'on va à l'école, c'est sûrement aussi pour devenir assez intelligents
et pouvoir transporter toute l'humanité de la Terre sur une planète lointaine habitable...ce jour-là...
Mais revenons à notre étoile : au fur et à mesure qu'elle brûlera son hydrogène, son noyau va monter en température.
Le Soleil s’entourera alors d’une enveloppe de gaz relativement froide et deviendra une super géante rouge
comme Bételgeuse de la constellation de Orion ou Aldébaran, l'œil du Taureau.
(D'ailleurs, avez-vous remarqué que certaines étoiles sont effectivement rougeâtres ? Elles sont moins
chaudes et sur le déclin de leur vie...)
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Il engloutira alors les orbites de Mercure, de Vénus, de la planète Terre ainsi que celle de Mars.
Mais rassurez-vous, cette catastrophe ne surviendra que dans 4 milliards d’années.
Ensuite il va se contracter sur lui-même, son enveloppe de gaz aura alors disparu et il ne restera plus
que le noyau très chaud. Le Soleil sera devenu une naine blanche.
Contrairement à ce que l'on pourrait penser, notre Soleil n'est pas une grosse étoile, mais une étoile de taille
moyenne. Le diamètre de la géante Antarès,
dans la constellation du Scorpion, est 300 fois plus grand que celui du Soleil.
Et d'autres étoiles sont encore bien plus massives !
Mais comparée aux planètes du système solaire, et en particulier à la planète Terre, notre étoile est immense ! Pour
s'en convaincre,
voyez ici !
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L'observation du soleil est possible mais demande, obligatoirement, de prendre des précautions.
NE JAMAIS ESSAYER D'OBSERVER LE SOLEIL À L'ŒIL NU OU À TRAVERS UN INSTRUMENT D'OPTIQUE.
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J'utilise un "milard", c'est à dire une feuille d'aluminium qui ne laisse filtrer qu'un millième de la lumière,
monté sur un télescope. La lumière m'arrive donc indirectement et ne va pas chauffer le miroir de mon instrument.
Qu'observe-t-on ?
Essentiellement des taches solaires, c'est à dire des zones relativement froides et sombres à la surface
du Soleil. Les taches sont moins chaudes que les régions qui les entourent (la différence de température étant
de 1 000° environ). Les taches solaires, souvent groupées, sont des zones d’intenses champs magnétiques. Le nombre
de taches solaires varie selon un cycle de 11 ans. En avril 1947, fut observée la plus grande tache jamais enregistrée :
elle atteignit une taille telle qu’elle aurait pu engloutir 100 Terres !
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Avec un équipement spécial, ou lors d'une éclipse totale, on peut observer les protubérances qui
sont des jets de matière expulsée. Ces jets peuvent s’élever jusqu'à plus d'un million de km.
Les protubérances éruptives sont les plus violentes : elles peuvent atteindre la vitesse de
1 600 000 km/h.
Le 4 juin 1946, durant une demi-heure, une protubérance a jailli à plus de 400 000 km
à environ 750 000 km/h.
Elle a poursuivi sa montée dans l’espace, s’élevant jusqu’à 1 500 000 km au dessus
de la surface du Soleil.
Les protubérances peuvent se former en colonne, en voûte ou bien en forme de boucles complètes.
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Un autre phénomène existe aussi : le vent solaire.
C'est un constant ouragan de particules atomiques soufflant à quelques 3 millions de km/h ! Il monte toujours
en spirale du champ magnétique pour atteindre l’orbite de la Terre et provoquer de magnifiques aurores boréales
du côté du pôle nord ou aurores australes au sud...
Ce voile extrêmement coloré dans le ciel nocturne est provoqué par l'interaction entre les particules
chargées du vent solaire et la haute atmosphère. Magnifique !
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Enfin, parlons un peu d'éclipse...
Il y a éclipse de Soleil quand le disque lunaire est interposé entre le Soleil et la Terre (on parlera
en fait d'occultation du Soleil par la Lune).
Si le sommet du cône d'ombre de la Lune est à l'intérieur du globe terrestre, il y a éclipse totale
de Soleil pour la seule région de la Terre située dans ce cône d'ombre.
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Ce fut le cas en
août 1999
dans la partie nord de la France.
L'éclipse peut aussi être annulaire quand la pointe du cône d'ombre est en avant
de la surface de la Terre
ou partielle quand la Lune est décentrée par rapport au Soleil.
PROCHAINE ÉCLIPSE visible en France :
le 1er août 2008 à 10h25 (éclipse partielle)
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Le coucher du soleil romantique
Que le soleil est beau quand tout frais il se lève,
Comme une explosion nous lançant son bonjour !
- Bienheureux celui-là qui peut avec amour
Saluer son coucher plus glorieux qu'un rêve !
Je me souviens ! J'ai vu tout, fleur, source, sillon,
Se pâmer sous son oeil comme un coeur qui palpite...
- Courons vers l'horizon, il est tard, courons vite,
Pour attraper au moins un oblique rayon !
Mais je poursuis en vain le Dieu qui se retire ;
L'irrésistible Nuit établit son empire,
Noire, humide, funeste et pleine de frissons ;
Une odeur de tombeau dans les ténèbres nage,
Et mon pied peureux froisse, au bord du marécage,
Des crapauds imprévus et de froids limaçons.
Charles BAUDELAIRE (1821-1867)
(Recueil : Les épaves)
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