Notre étoile - le soleil

L’arrivée du printemps nous permet de profiter de températures plus clémentes grâce à l’inclinaison de la Terre, bien qu’elle soit en ce moment plus éloignée du soleil (voir Actuailes n°160).  

Étudions d’un peu plus près cette étoile qui nous éclaire depuis plus de 4 milliards d’années… 

Une boule de gaz… 

Comme toutes les étoiles, le soleil brille, car il produit de l’énergie. C’est l’étoile la plus proche de la Terre, mais il est quand même situé à 150 millions de km! Il est uniquement composé de gaz, contrairement à la Terre qui possède un noyau dur entouré de gaz, l’atmosphère. Pourquoi reste-t-il une boule? Car les couches extérieures de gaz sont attirées vers le centre du soleil par la force de gravité, la même qui nous maintient les deux pieds sur Terre. Cela comprime les couches de gaz plus proches du centre. Ainsi, au cœur du soleil, la pression et la température sont extrêmement importantes, d’autant que le soleil est bien plus gros que la Terre: il a un rayon de presque 700 000 km, contre 6 000 km pour la Terre. Il reste cependant une petite étoile: les plus grosses identifiées dans l’univers sont 1 000 fois plus importantes. 

… qui produit de la lumière… 

La surface du soleil est à 6 000 degrés, température suffisante pour faire fondre la totalité des matériaux connus sur Terre. Son cœur est encore plus chaud: presque 15 millions de degrés! Dans ces conditions, chaque seconde, le soleil transforme par des réactions de fusion nucléaire 620tonnes d’hydrogène en 615 tonnes d’hélium et d’énergie sous forme de photons. Ceux-ci sortent du soleil et forment la lumière qu’il émet, qui, une fois sortie du soleil, atteint la Terre en 8 minutes. On estime que le soleil possède encore assez d’hydrogène pour briller pendant 5milliards d’années. 

… mais qui reste peu connue! 

Ce n’est que durant la première moitié du XXe siècle que les physiciens ont été capables d’expliquer les réactions qui ont lieu au cœur du soleil, sous l’impulsion du physicien français Jean Perrin en 1921. Aujourd’hui, l’héliosismologie s’intéresse aux ondes acoustiques émises par le soleil pour mieux comprendre les mouvements de matière en son cœur, et les physiciens essaient de maîtriser les réactions de fusion nucléaire pour produire de l’énergie électrique. C’est notamment le but du projet «ITER» en construction dans le sud de la France depuis 2007, qui devrait permettre de réaliser les premières fusions en 2030. 

Repères en physique: 

• Gravité: loi physique correspondant à la force qui attire les objets au sol comme un aimant. 

• Photon: particule qui porte une énergie lumineuse. 

• Fusion nucléaire: processus par lequel deux noyaux atomiques légers s’unissent pour en former un seul plus lourd, en libérant une très grande quantité d’énergie. 

• Onde acoustique: onde générée par la vibration provenant de n’importe quelle source, une machine, par exemple. Celle qui peut être entendue par une oreille humaine est appelée onde sonore. 

Malo du Bretoux

Actuailes n°177 - 29 mai 2024