Pourquoi le soleil brûle-t-il toujours ? S’arrêtera-t-il un jour de brûler ?

Publié le 18 novembre 2020 - par - 10 commentaires

Le soleil est une étoile. Ce n’est pas une planète. Il y a dans l’univers de très nombreux systèmes formés d’étoiles autour desquels tournent des objets célestes. Le soleil représente à lui seul 99.8% de la masse du système solaire ainsi constitué (Jupiter représente presque tout le reste). Il fait partie d’une galaxie, notre galaxie, celle où nous sommes appelée la Voie lactée. Nous reviendrons dans un article ultérieur qui sera consacré aux galaxies, puis un autre qui sera consacré uniquement à notre galaxie, la Voie lactée.

Très rapidement, une galaxie est constituée de matière interstellaire et plusieurs centaines de milliards d’étoiles. Par exemple, la galaxie dénommée M81 (ou NGC 3031), qui est une galaxie spirale située dans la constellation de la Grande Ourse à environ 12 millions d’années-lumière de la Voie lactée (notre galaxie) possède 250 milliards d’étoiles dans ses deux bras et un trou noir super massif possédant une masse 70 millions de fois supérieures à celle du soleil, et 15 fois supérieures à celle du trou noir central de notre galaxie, la Voie lactée. C’est là où l’on se dit qu’on est vraiment peu de choses !

Il existe de nombreux types de galaxies, la nôtre est dite spirale c’est-à-dire qu’il y a des bras qui s’enchevêtrent en tournant. Le système solaire (donc le Soleil plus toutes les planètes tournant autour) se trouve dans le bras d’Orion représenté ci-dessous en jaune.

Eh bien, vois-tu, il n’y a pas que les planètes qui tournent autour du soleil. Les galaxies tournent autour de leur centre, et le soleil tourne autour du centre de notre galaxie, la Voie lactée. Sa période de révolution galactique est d’environ 220 millions d’années, et sa vitesse de 217 km/s, équivalent à une année-lumière tous les 1 400 ans (environ), et une unité astronomique tous les 8 jours (1).

Le Soleil tourne également sur lui-même, avec une période de 27 jour terrestre environ. En réalité, n’étant pas un objet solide, il subit une rotation différentielle : il tourne plus rapidement à l’équateur (25 jours) qu’aux pôles (35 jours).

Contrairement aux objets telluriques, le Soleil n’a pas de limite extérieure bien définie. Par contre sa structure interne est bien définie.

Le cœur ou noyau : la densité du cœur du Soleil est supérieure à 150 000 kg/m3 (150 fois la densité de l’eau sur Terre) et sa température approche les 15 millions de kelvins, ce qui contraste nettement avec la température de surface du Soleil, qui avoisine les 6 000 kelvins. Le cœur est la seule partie du Soleil qui produise la plus grosse quantité de chaleur par fusion. La totalité de l’énergie qui y est produite doit traverser de nombreuses couches jusqu’à la photosphère, avant de s’échapper dans l’espace sous forme de rayonnement solaire

L’énergie solaire, transmise par ensoleillement, rend possible la vie sur Terre par apport de chaleur et de lumière, permettant la photosynthèse des végétaux. La densité thermique à la surface de la Terre est à 99,98 % d’origine solaire. Les 0,02 % restants proviennent de la chaleur issue de la Terre elle-même.

Bon, c’est bien gentil tout ça, ma cousine préférée. Mais le titre de l’article est bien « Pourquoi le soleil brûle-t-il toujours ? ». Alors, pourquoi le soleil brûle-t-il toujours ?

L’hiver, quand tu fais du feu au coin de la cheminée pour réchauffer ta dulcinée tu as besoin d’un combustible (essence, bois, huile…) et d’un comburant (Oxygène O2). Avec un déclencheur, boum, tu mets le feu dans ta cheminée. Mais où donc le soleil va-t-il chercher son combustible et comburant ? Nulle part, comme tu l’as deviné ! Alors, comment le soleil fait-il pour brûler sans oxygène et sans se consumer depuis des milliards d’années ?

Le Soleil, étoile de notre système se compose de 90 % d’hydrogène, de 9 % d’hélium et d’une fraction d’éléments plus lourds. Compte tenu de la chaleur extrême du soleil, ces éléments restent à l’état quasi gazeux et constitue le plasma.

Tout d’abord, ne pas confondre :

  • la fission des atomes d’uranium (= centrales nucléaires). La fission des atomes d’uranium produit de la chaleur, chaleur qui transforme alors de l’eau en vapeur et met en mouvement une turbine reliée à un alternateur qui produit de l’électricité.
  • La fusion de l’hydrogène qui nous concerne. Explications ci-dessous.

Au centre du Soleil, la température du noyau de 15 millions de degrés K, combiné à la puissante gravité du soleil, dégage une telle pression qu’elle rapproche les molécules d’hydrogène entre elles, les faits fusionner et ne créé ainsi qu’un seul noyau d’hélium. Ainsi, 4 noyaux d’hydrogène donnent un noyau d’hélium.

Cette fusion thermonucléaire, dans la bagarre, perd une partie de matière en dégageant une énergie colossale sous forme de rayonnement, d’électricité, de vent solaire, et comme nous le constatons sur terre de chaleur et de lumière.

Mais, le résultat est que la masse du noyau d’hélium créé est moins importante que celle des 4 noyaux d’hydrogène.

Cette énergie se dirige vers la surface du soleil en luttant contre la force de gravité qui attire tout vers le centre.

Chaque seconde, le soleil convertit 4,3 millions de tonnes d’hydrogène en hélium, ce dernier ayant une masse plus faible.

Tant que le soleil possède suffisamment d’hydrogène pour réaliser la fusion thermonucléaire, il continuera de vivre. Actuellement on estime qu’il est à la moitié de sa vie, 4,5 milliards d’années sur les 10 milliards d’estimations de sa vie globale.

Quand le soleil aura épuisé tout son stock d’hydrogène (environ 5 milliards d’années encore) les noyaux d’hélium qu’il a fabriqués fusionneront entre eux, trois par trois, et formeront des noyaux de carbone essentiellement ce qui générera encore plus d’énergie et de lumière. La gravité n’arrivera plus à s’y opposer, et le soleil gonflera énormément, et deviendra ainsi une « Géante rouge ». Le Soleil explosera alors en répartissant sa matière dans tout le système solaire. Cela donnera naissance à une nébuleuse planétaire (2) dans laquelle se créeront de nouvelles étoiles.

Il ne restera alors du soleil plus qu’une petite étoile solide appelée « Naine blanche » qui refroidira lentement pendant plusieurs milliards d’années pour se fondre ensuite dans le noir de l’Univers. Rappelle-moi l’importance de l’Homme dans tout cela ?

**********

(1)

(2)

Print Friendly, PDF & Email

10 réponses à “Pourquoi le soleil brûle-t-il toujours ? S’arrêtera-t-il un jour de brûler ?”

  1. Antiislam Antiislam dit :

    Bonjour,

    Merci pour cet article !

  2. Je suis rassurée. Ce n’est pas demain la veille que le soleil disparaîtra !

  3. Avatar Haest Didier dit :

    Bonjour à vous deux
    Très bien l’article sur le soleil heureusement nous
    Serons plus là depuis longtemps avant sont
    Sa disparition.

  4. Avatar Oncle John dit :

    Merci professeur Tête en l’air. Tout ceci est tout simplement vertigineux. On se demande aussi comment les scientifiques font pour décrire la composition du soleil avec autant d’assurance puisqu’il est forcément impossible de vérifier leurs théories? En tout cas, même le microscope le plus puissant au monde ne saurait pas nous voir en regard de l’immensité de l’infini … Et dire que Dieu, lui, connait le nombre exact des cheveux de notre tête (Matthieu 10:30). Et remarquable aussi de constater que sans lumière et chaleur la vie serait impossible sur terre. Ce que la Bible nous renseigne immédiatement en Genèse 1:3: « Dieu dit: Que la lumière soit! » Enfin, étonnant le peu de commentaires sur un sujet aussi essentiel sans lequel nous n’existerions tout simplement pas. Intéressant aussi de remarquer que l’Univers n’est pas figé mais se transforme en permanence. Notre corps aussi est voué à une transformation d’êtres charnels en êtres spirituels. Mais ceci est un autre sujet vertigineux …

  5. Avatar Georges Favier dit :

    Voyons ! Vous avez tout faux, on importe chez nous de grands savants nourris au coran et ceux là savent que le soleil s’allume chaque matin pour tomber le soir dans un lac de boue et qu’il ne vient ainsi que pour éclairer la terre qui est plate…
    Dire autre chose vous conduira à l’égorgement ou au cachot de Dupont mort yéti

  6. Avatar ddlarillette dit :

    Pour connaitre les caractéristiques d’une étoile , il y a plusieurs méthodes
    En 1 la couleur Plus la couleur tend vers le blanc ,plus c’est chaud . Ensuite pour faire simple, en fonction de la densité de certaines couleurs et de leur longueur d’ondes on affine Puis a partir de plein d’autres paramètres on sait que par exemple dans un certain type d’étoiles il ne peut y avoir QUE de l’hydrogéne puis de l’hélium puis puis etc etc….. D’ailleurs il est intéréssant de noter que la GENESE ne fait pas apparaitre la lumière au premier jour de la création tout comme dans la réalité ( environ 380000 ans après le big bang) DIEU mérite donc le prix NOBEL…..

  7. Avatar BORRE MICHEL dit :

    article passionnant mais très ardu à comprendre pour des novices comme moi ,, j’ai tout lu et pas compris grand chose mais c’était super intéressant merci à nos professeurs

  8. Avatar cachou dit :

    @ Oncle John du 18 novembre 2020 à 19 h 24 min
    *****
    Pour compléter ce que dit ddlarillette, avec beaucoup de justesse, dans son post du 19 novembre 2020 à 17 h 48 min sur la question posée par Oncle John à savoir : »… comment les scientifiques font pour décrire la composition du soleil avec autant d’assurance puisqu’il est forcément impossible de vérifier leurs théories », je complèterai ceci.
    En astronomie, il est extrêmement fréquent de déterminer les caractéristiques d’un objet (d’un astre) par des méthodes détournées. C’est un grand classique comme méthode. Par exemple, pour les trous noirs que l’on ne voit pas, on observe l’environnement et on voit qu’il présente une façon très différente de ce qu’il devrait normalement présenter. En fonction de ces caractéristiques particulières on en déduit la présence d’un trou noir et de son importance. Ce principe de déduction sur l’observation de l’environnement ou des émissions des objets constituent l’essentiel des découvertes en astronomie.
    Ce préambule important étant posé, et pour répondre maintenant à ta question, on peut expliquer ceci. Durant sa vie, une étoile (le Soleil est une étoile) émet des particules et des rayonnements électromagnétiques grâce à l’énergie dégagée par les réactions de fusion nucléaire produites dans les zones internes de l’étoile.
    Ces particules et des rayonnements électromagnétiques peuvent être vus, principalement, de deux façons :
    – une partie sous forme de rayonnements visibles,
    – visible par l’analyse spectrale de ces émissions.
    Ainsi, essentiellement l’analyse spectrale par ses résultats, révèle certaines caractéristiques de l’étoile permettant le plus souvent de déterminer le stade d’évolution où elle est parvenue, et sa durée de vie restante approximative.

    Ceci pour une réponse « scientifique » à ta question, Oncle John. Quant à tes très intéressantes remarques théologiques, c’est à chacun d’y porter la réponse qu’il souhaite.

  9. Avatar cachou dit :

    @ BORRE MICHEL du 21 novembre 2020 à 8 h 21 min : « article passionnant mais très ardu à comprendre pour des novices comme moi ,, j’ai tout lu et pas compris grand-chose mais c’était super intéressant merci à nos professeurs ».
    *****
    Merci de l’intérêt que tu portes à mes articles. Ta remarque m’interpelle énormément. En effet, l’objet de ces articles est de faire comprendre des choses pas toujours évidentes mais, expliquées très simplement., devraient en permettre une compréhension aisée.
    Je constate ainsi que mon objectif n’a été que partiellement atteint. Et je te remercie chaleureusement de me l’avoir fait observer.
    J’en tiendrai de toute évidence compte dans les prochains articles.
    Merci à toi.

  10. Avatar t dit :

    et de considérer que pour cette belle science plus vous regardez loin plus vous vous éloignez du présent

Lire Aussi