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Soleil

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Le soleil est une étoile autour de laquelle la Terre tourne.

Il a un diamètre approximatif de 1 400 000 km et une masse de 1,99 × 10 33 g.

Le soleil tourne autour de lui. Toutefois, comme il est constitué d'une masse importante de gaz, les différentes régions ne tournent pas de manière solidaire, mais à des vitesses différentes, qui dépendent de la latitude.

Le Soleil, et avec lui tout le système solaire, se déplace vers un point du ciel situé dans la constellation d'Hercule à une vitesse d'environ 19 km / s. En effet, le Soleil a un mouvement de translation autour du centre galactique, comme toutes les étoiles de la galaxie, dont la période est de 200 millions d'années.

Le Soleil est formé d'un certain nombre de couches concentriques, mais les seules observables directement sont les couches externes, qui portent respectivement les noms de photosphère, chromosphère et couronne et constituent ce que l'on appelle l'atmosphère solaire. Chacune de ces couches possède des propriétés distinctives qui lui sont propres. La transition des propriétés d'une couche à celles de la suivante ne se fait pas brusquement, mais progressivement.

Le Soleil est directement ou indirectement responsable de la grande majorité des sources d'énergie de la planète. En plus d'avoir une importance directe dans l'énergie solaire photovoltaïque et l'énergie solaire thermique, il a une influence sur les autres énergies renouvelables telles que l'énergie éolienneDans le cas de l'énergie éolienne, le soleil est responsable du chauffage de grandes quantités de masse qui, lorsqu'elles changent de densité, se déplacent, générant ainsi un espace qui occupera une autre masse d'air froid. Ce mouvement des masses est le vent.

Dans le cas de l'énergie fossile provenant de combustibles fossiles, le Soleil a également sa responsabilité. Les combustibles fossiles tels que le charbon ou le pétrole ont été générés à partir de composés organiques générés par le rayonnement solaire par la photosynthèseBien que d'origine solaire, ce type d'énergie est considéré comme non renouvelable car le processus de transformation en combustibles fossiles dure des millions d'années.

Modèle de la structure interne du soleil

Couches du soleil - Photosphère, chromosphère, couronneLa photosphère, la couche la plus interne du soleil

La photosphère est la couche la plus interne et est responsable de la quasi-totalité de la lumière visible émise par le Soleil dans l'espace. Sur sa face la plus interne, il borde la région convective du Soleil et sur sa face la plus extérieure, la chromosphère.

La photosphère a une largeur d'environ 400 km et la température passe d'une valeur de 7500 kelvin dans les régions les plus internes à une valeur de 4700 kelvin au plus externe. La pression moyenne de la photosphère ne représente que quelques centièmes de la pression atmosphérique au niveau de la mer, tandis que la densité ne représente qu'un dix millionième de la densité de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer.

Observée dans le télescope, la photosphère ne présente pas un aspect uniforme, mais semble être constituée de petites cellules granulaires, appelées grains de riz, qui apparaissent séparées par des régions plus sombres dans lesquelles la température est plus basse.

Chromosphère, couche intermédiaire du soleil

La chromosphère est la région médiane de l'atmosphère solaire et, pendant les éclipses du Soleil, dans les instants précédant la phase de saturation, elle apparaît sous la forme d'un très mince arc de couleur rougeâtre qui entoure le disque éclipsé du Soleil. c'est-à-dire que lorsqu'il n'y a pas d'éclipse, il n'est pas possible d'observer la chromosphère de sorte que la lumière provenant de la photosphère atténue beaucoup plus sa luminosité.

On suppose que la chromosphère a une largeur de 2 000 à 3 000 km, mais que son extrémité supérieure est recouverte d'une forêt de sources à gaz lumineuses, appelées spicules, il est donc difficile de déterminer exactement les dimensions réelles. La densité de la chromosphère décroît des régions les plus intérieures aux régions ultrapériphériques, mais la température augmente en même temps de 4 500 K à 100 000 K.

Couronne, couche externe du soleil

La couronne est la région la plus extérieure de l'atmosphère solaire et, pendant les éclipses totales, elle apparaît comme un halo blanchâtre qui entoure le disque éclipsé du Soleil. Sa largeur est de quelques millions de kilomètres, mais sa luminosité totale n'est équivalente qu'à celle du disque. la moitié de la luminosité de la pleine lune. De manière analogue à la chromosphère, sa vision n'est pas possible en dehors des éclipses totales, car la puissante luminosité de la photosphère voisine masque sa présence. La densité de la matière à la base de la couronne est de 109 atomes / cm 2 , une valeur équivalente à 10 -10 fois la densité de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer.

La température de la couronne varie généralement autour d'un million de Kelvin, mais elle peut être beaucoup plus élevée dans certaines régions. Pendant longtemps, la cause de ces températures était un mystère, mais on pense aujourd'hui que les ondes de choc, provoquées par certains courants convectifs qui se produisent dans la photosphère, provoquent le réchauffement de la couronne et probablement aussi de la chromosphère.

Le coronographe est utilisé pour l'étude de ces deux régions solaires. Lors de l'analyse de la lumière solaire avec un spectromètre, on obtient un spectre d'émission continu sur lequel se superposent de nombreuses raies d'émission sombres, dites de Fraunhofer. La composante continue du spectre provient de la photosphère, et en particulier de ses régions plus superficielles.

En effet, dans la photosphère, il existe à tout moment un équilibre dynamique entre le taux de création des ions hydrogène négatifs et le taux de destruction de ces mêmes ions, de sorte qu'il existe toujours un ion négatif de l'hydrogène pour chaque million d'atomes d'hydrogène. . La formation de ces ions se produit par l'absorption de photons provenant de l'intérieur du Soleil, tandis que leur destruction s'accompagne de l'émission de photons vers l'extérieur du Soleil, qui constituent la quasi-totalité des composants visibles du Soleil. le rayonnement solaire.

Il faut toutefois établir trois hypothèses concernant la photosphère solaire. Selon la première, la photosphère doit être en équilibre hydrostatique; le second suppose qu'il doit aussi être en équilibre thermique; et, selon le troisième, entre ses composants chimiques, il est nécessaire qu'il y ait au moins 90% d'hydrogène.

D'autre part, le spectre d'absorption du Soleil est dû à la présence d'atomes capables d'absorber des photons de certaines longueurs d'onde bien déterminées dans les couches extérieures de l'atmosphère solaire. par conséquent, une partie du rayonnement provenant de l'intérieur de la photosphère est absorbée de manière sélective, ce qui donne les lignes sombres correspondantes du spectre.

A partir de ceux-ci, il a été possible de déterminer la composition chimique des régions extérieures du Soleil. On a vu que l'hydrogène et l'hélium constituaient ensemble 96 à 99% de la photosphère et que le reste était constitué des autres éléments. On en a identifié environ 60. On a également détecté l'existence de 18 types de molécules dans les régions les plus froides de la surface solaire.

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Dernier examen: 9 novembre 2016