Pourquoi le Soleil est chaud ?

Notre étoile, le Soleil, est une des raisons pour laquelle la vie est possible sur notre planète. Le Soleil et l’énergie qu’il nous envoie avec les rayons solaires permet l’eau sous forme liquide ou encore la photosynthèse des plantes. Sans lui, la Terre ne serait qu’une boule inerte, perdue au milieu de l’espace. Nous verrons dans cet article que le Soleil est une étoile de type Naine Jaune qui se consume pour dégager de l’énergie. Nous verrons également pourquoi le Soleil va exploser.

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Le Soleil explosera à la fin de sa vie
Le Soleil explosera à la fin de sa vie

Pourquoi le Soleil va exploser ?

Notre Soleil ne va pas exploser du jour au lendemain, rassurez-vous. Cette explosion arrivera dans plusieurs milliards d’années, et après que le Soleil soit passé par plusieurs phases bien distinctes. Nous parlerons d’abords de la composition et du fonctionnement du Soleil, étape essentielle pour comprendre le processus. Ensuite, nous expliquerons les changements qui se produiront et qui entraineront l’effondrement de notre étoile. Nous terminerons cet article en montrant ce qu’il restera de notre beau Soleil après son explosion.

Première phase

Le Soleil consomme chaque seconde 630 millions de tonnes d’hydrogène qu’il transforme en 625 millions de tonnes d’hélium. Les 5 millions de tonnes manquants sont la masse de l’énergie dégagée sous forme de photons et diffusée vers les couches externes du Soleil. Cela représente 4.2×1026 joules d’énergie. Cela peut sembler énorme, mais il faut savoir que le Soleil pèse 1,989 × 10^30 kg, et que la chaleur de son Noyau, où a lieu la fusion nucléaire dégagent de l’énergie, est à la température de 15 millions de Kelvins. (0°C = 273 kelvins)

Notre Soleil est âgé de 4.6 Milliards d’année, et les scientifiques ont démontré qu’il pourra vivre jusqu’à 10 milliards d’année sous sa forme actuelle, avant de se transformer. Notre étoile est donc à la moitié du parcours. On dit qu’il est dans sa phase linéaire. Il consomme ses réserves d’hydrogène, son noyau change donc petit à petit de composition et de pression. Il va progressivement produire plus de lumières et de chaleur à cause du changement des éléments qui compose son noyau (environ +10% par milliard d’année)

Lorsqu’il fêtera sa 10 milliardième anniversaire, plutôt cool, le Soleil aura consommé tout son hydrogène et sera alors formé uniquement d’hélium : l’équilibre hydrostatique est rompu. Le Noyau va alors se contracter devenir encore plus chaud et exercer une force gravitationnelle plus faible. La transmission de chaleur qui allait du noyau aux couches extérieures sera de plus en plus élevée. Cela va avoir pour effet d’étendre les couches externes du Soleil, qui verra sa taille multipliée par 100. Il absorbera alors une grande partie des planètes du Système solaire, dont la Terre. A ce stade, notre Soleil ne sera plus une Naine Jaune, mais une Géante rouge, 1900 fois plus lumineuse !

Deuxième phase

Le Soleil, qui est désormais une Géante Rouge. Son noyau continue de bruler de l’hélium et continue de chauffer jusqu’à atteindre plus de 100 millions de Kelvins. Cela va permettre de transformer l’hélium du noyau en carbone et en oxygène. Pendant se processus, le Soleil va devenir une Sous-géante Rouge, car il va diviser sa taille par 50. Lorsque son noyau sera totalement transformé en carbone, il grandira à nouveau et redeviendra une Géante Rouge, mais sera beaucoup plus instable qu’avant. Mais quand le Soleil va-t-il exploser ?

Le cœur en carbone ne sera plus assez massif pour retenir les couches externes du Soleil. Le Soleil va exploser en une nébuleuse planétaire. Les couches vont être littéralement soufflées partout dans l’espace, répandant l’hélium, le carbone et l’hydrogène non consommé. Cette nébuleuse planétaire est un immense nuage de gaz très chaud, qui servira à la création d’autres planètes ou d’étoiles.

Pourquoi le Soleil va exploser : et après ?

Le noyau de carbone va progressivement se refroidir et devenir une Naine Blanche. Il ne créera ni ne diffusera plus aucune lumière, ni chaleur, ni énergie. Cette Naine Blanche est extrêmement dense, c’est pourquoi cela prendre des centaines de milliards d’années pour qu’elle devient un corps céleste sans chaleur.

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