Le Soleil est l’étoile au centre de notre système solaire. C’est lui qui éclaire nos journées et rend la vie possible sur Terre, permettant la photosynthèse des plantes et l’eau sous forme liquide notamment. Mais comment cette grosse boule de feu situé dans l’espace peut nous envoyer toute cette énergie et cette chaleur. Dans cet article, nous décrirons sa composition, sa structure et son fonctionnement. Cela nous permettra d’expliquer pourquoi le Soleil est chaud.
Pour tout savoir sur le Soleil
Pourquoi le Soleil est chaud ?
Pour comprendre pourquoi le Soleil est chaud, il faut commencer par expliquer sa composition et son fonctionnement.
Le Soleil est chaud grâce à sa composition
Notre Soleil est composé principalement de 2 éléments : l’hydrogène et l’hélium, et représente 75% de la masse pour le premier et 25% pour le deuxième. En termes de volume, l’hydrogène représente 91.3% du volume totale, alors que l’hélium ne représente que 8.7%. La masse totale du Soleil est de 1,989 1 × 1030 kg, soit 99% de la masse totale de notre Système Solaire. Son diamètre est de 1.4 million de kilomètres.
Structure et fonctionnement du Soleil : les étapes de la production et de la diffusion de la chaleur
En plus de sa composition, le Soleil a une structure et un fonctionnement très particulier, qui explique qu’il produise de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière. On retrouve :
Le Noyau
C’est la partie la plus dense du Soleil, et la ou est produit la chaleur grâce a la fusion nucléaire (aussi appelé réaction thermonucléaire) grâce à la conversion du l’hydrogène en Hélium, libérant au passage une quantité immense d’énergie (383 × 1024 Joules par seconde). Il faut pour cela une pression suffisante pour que cela arrive. C’est pourquoi le Noyau est le seul endroit du Soleil qui produit de la chaleur. La température du noyau est de 15 millions de Kelvin (0°C = -273 kelvins).
La zone radiative
L’énergie produit par la réaction thermonucléaire s’échappe vers l’extérieur du Soleil et passe par la zone radiative. La température est si élevée que le transfert d’énergie se fait par rayonnement thermique. Les atomes transmettent leur énergie sous forme de photons aux particules à côté. Durant ce processus très lent (plusieurs centaines de milliers d’années), la température tombe à 2 millions de Kelvins et continue son chemin vers l’extérieur.
Zone de convection
La zone de convection est une couche externe du Soleil, la chaleur passe de 2 millions de Kelvins a environ 6000 K. La chaleur ne se transmet plus par rayonnement thermique mais par convection. Les fluides chauds vont à l’extérieur, relâchent leur énergie dans l’espace et lorsqu’ils sont plus froid, deviennent plus dense et retombe au vers le centre du Soleil. Ils se réchauffent et repartent vers l’extérieur, continuellement.
Comment le Soleil diffuse sa chaleur ?
Maintenant que nous connaissons sa composition et sa structure, il est possible d’expliquer pourquoi le Soleil est chaud. C’est le mouvement de l’énergie, créée au centre du Soleil, vers l’extérieur qui fait que le Soleil est chaud. Le centre est assez dense pour que la réaction thermonucléaire est lieu et que l’hydrogène fusionne en hélium. L’énergie produite passe par les différentes couches grâce aux rayonnements thermiques puis convection. La température de cette énergie varie de 15 millions de Kelvins, à 6000K dans la zone de convection. Arrivée sur les couches extérieures, la chaleur se diffuse sous forme de photons à travers l’espace, à 300 000km/h.
Notre étoile est une énorme boule de gaz en fusion, c’est pourquoi le Soleil est chaud.
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