Mise à jour le 5 Février 2013
                                                                                                                                                    
   
CONFÉRENCE de Jean Pierre MARTIN
Physicien membre de la SAF et de VEGA
Organisée par l'Association d'Astronomie VEGA et la Mairie de Plaisir
Au théâtre R Manuel (Château de Plaisir)
«LE SOLEIL NOTRE ÉTOILE ET LES ÉTOILES »
Le Samedi 2 Février 2013 à 20H30

 
Photos : JPM pour l'ambiance. (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire
 
La conférence est disponible au téléchargement sur ma liaison ftp  choisir planetastronomy, rentrer les login et PW ;
choisir CONF JPM  elle s’appelle : SOLEIL-ETOILES-VEGA2013.zip
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
Le compte rendu sera succinct, étant donné, que la présentation est disponible au téléchargement.
 
 
 
Le Théâtre R Manuel de Plaisir bien rempli !
 
J’ai repris avec un peu plus de détails et d’explications ma présentation à la cité des sciences pour les RCE 2012 , on peut aussi consulter son compte rendu.
 
Je vais juste rendre compte de ce qui est nouveau ou plus complet dans ma présentation.
 
 
PLAN DE LA PRÉSENTATION :
 
·        ­ La formation du Soleil
·        ­
La puissance du Soleil
·        ­
Le cycle du Soleil et son influence sur la Terre
·        ­
La surveillance spatiale du Soleil
·        ­
La fin du Soleil
·        ­
Les autres étoiles
 
 
 
PUISSANCE DU SOLEIL : USINE À TRANSFORMER DE L’HYDROGÈNE EN HÉLIUM.
 
Le Soleil utilise la fusion nucléaire, c’est à dire la transformation de 4 noyaux d’Hydrogène (des protons) en un noyau d’Hélium (2 protons et 2 neutrons). Mais cette réaction nucléaire fournit aussi une énergie colossale.
 
En effet le résultat (He) est plus léger que ses constituants, la différence de masse apparaît sous la forme d’énergie (suivant la célèbre formule d’Einstein E=mc2) ; c’est cela la puissance du Soleil !
 
(en fait les réactions ne sont pas aussi directes, il y a des étapes intermédiaires, mais le résultat final correspond à ce qui est décrit plus haut).
 
 
 
Cette énergie est créée au centre du Soleil, elle est due à la pression énorme de la gravité ce qui induit une température énorme : 15 à 20 millions de degrés, et c’est cela qui déclenche les réactions nucléaires.
 
Soleil (et étoile) = équilibre entre la pression due à la gravité (vers l’intérieur) et la pression nucléaire (vers l’extérieur).
L’étoile meurt quand la gravité prend le dessus !
 
 
Le centre du Soleil est le siège d’une incroyable densité de particules qui empêchent les photons crées par les réactions nucléaires de sortir, ils sont obligés de se frayer un chemin en zig zag vers l’extérieur, chemin semé d’embûches : absorption, diffusion ré-émission etc. Bref ce n’est qu’au bout de approximativement un millions d’années que ces photons ayant perdu une partie de leur énergie peuvent enfin s’échapper et nous atteindre ensuite au bout de 8 minutes (temps du trajet Soleil Terre à la vitesse de la lumière).
Ces photons émettent maintenant dans le visible (40%) l’IR proche (50%) et l’UV (10%).
 
 
Une remarque : les neutrinos qui sont émis lors de ces réactions nucléaires, eux, sortent immédiatement (deux secondes)!
 
 
 
L’INFLUENCE SUR LA TERRE.
 
Je ne reviens pas sur tout ce qui a été dit dans mon CR des RCE-2012, je voudrais juste ajouter un complément sur la constante solaire.
 
Quelle est la quantité d’énergie émise par le Soleil ?
 
Les lois de la thermodynamique (loi de Wien) permettent de calculer la température de la surface solaire à partir de la longueur d’onde moyenne émise (0,5 micron), on en déduit : T = 5770K.
 
Ayant T, la loi de Stefan nous donne le flux lumineux solaire, et connaissant le rayon du Soleil (0,7 Millions de km) on en déduit la puissance rayonnée  approx :   3,9 1026 W
 
Sur toute la surface du Soleil, donc par m2 ; on divise par 4xPixR2, on trouve approx : 6,3 107 W :m2
 
Et maintenant au niveau de la Terre : loi en 1/d2
R soleil : 0,7 millions km    d terre : 150 millions de km  1/d2 = 1/45700  soit au niveau de l’orbite terrestre :
 
Approx :  on trouve la valeur de la constante solaire : 1370 W/m2
 
 
 
 
Mais, attention ce n’est pas ce qui arrive au sol, car les 1370 W/m2 sont pour une surface plane de 1m2, or la Terre est sphérique, et le rayonnement précédent arrive sur une surface 4 fois plus grande en 24H d’où la valeur au niveau de l’atmosphère (sphérique) terrestre : 342 W/m2.
 
Ce chiffre n’est qu’une moyenne, en fait ensuite il faut faire jouer la latitude du lieu, l’albedo de la Terre etc.. pour voir ce que l’on reçoit directement au sol.
 
Illustr : Romain Marteau Univ de Bourgogne
 
 
 
 
 
 
COMPLÉMENTS SUR LES AURORES.
 
 
Le Soleil émet des particules dangereuses, certaines vont atteindre la Terre, c’est le vent solaire.
Notre champ magnétique nous en protège, cela provoque des aurores au niveau des régions polaires.
 
Ce vent solaire transporte des particules hautement énergétiques et chargées : protons , électrons …
 
 
Les atomes de N et O de l’atmosphère sont excités par ces particules, la couleur émise dépend du type d’atome et de l’altitude.
 
Les couleurs usuelles :
·        N2 : 100km d’altitude : violet/bleu
·        O2 : 100km d’altitude : jaune/vert
·        N2 : 250km d’altitude : rouge
·        O2 : 250km d’altitude : rouge foncé
Le vert est la couleur la plus répandue.
Les aurores sont observables dans les hautes latitudes sauf en période de maximum solaire.
La longueur d’une aurore peut atteindre 1000km.
 
 
 
 
Les astronautes de l’ISS ont filmé pendant plusieurs nuits la surface terrestre en mettant en évidence ces aurores notamment.
 
Voir cet astronews dédié à ce sujet.
 
 
 
INFLUENCE SUR LE CLIMAT.
 
La position Terre-Soleil, l’inclinaison de notre planète ainsi que la variation lente de cet axe induisent des perturbations climatiques sur une grande échelle de temps. Périodes glaciaires et inter glaciaires se succèdent; actuellement nous sommes dans une période inter glaciaire.
 
Les gaz à effet de serre (CO2 mais surtout méthane (les vaches!!)) ont plus d’importance à l’échelle séculaire que le Soleil.
La proportion de CO2 dans l’atmosphère en 1880 était de 285 ppm (partie par million), en 1960 la concentration était de 315ppm et aujourd’hui elle est de 390ppm
 
 
les Les scientifiques de la NASA annoncent que 2012 a été la neuvième année la plus chaude depuis 1880, indiquant un réchauffement constant des températures.
 
À l’exception de 1998, les 9 plus chaudes années ces 132 dernières années ont toutes été après l’an 2000, les années 2010 et 2005 ayant été les plus chaudes.
 
Les dernières mesures montrent que la Terre continue à avoir des températures de plus en plus chaudes.
 
La température moyenne (j’ai toujours personnellement un doute quand on parle de température moyenne de notre planète  est-ce vraiment définissable ?) en 2012 était de 14,6°C ce qui est 0,6°C plus élevée que la température moyenne du milieu du XXème siècle.
 
La température moyenne globale aurait augmentée de +0,8°C depuis 1880.
 
L’effet à long terme de l’influence des gaz à effet de serre (greenhouse effect) joue sur cette tendance à l’augmentation de la température moyenne. Ce n’est pas la variation d’une année sur l’autre qui est importante mais la tendance long terme sur des décennies
 
La NASA diffuse diverses vidéo sur le sujet montrant l’évolution des températures depuis 1880, voir cet astronews.
 
 
 
Courbe montrant l’évolution de la température moyenne du globe depuis 1880.
Il y a plusieurs courbes correspondant à différents organismes, mais elles ont toutes la même allure. Les pics et les creux se trouvent tous aux mêmes dates.
Elles montrent une augmentation constante de la température.
 
Manifestement la planète se réchauffe, on ne peut pas le nier.
 
 
 
 
 
 
Nombreuses questions du public à l’issue de la conférence.
 
Voilà pour le reste consulter ma présentation précédente sur le Soleil.
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
 
Sur le flux solaire émis.
 
Général sur le Soleil.
 
Très belle présentation sur le climat, passé, présent, futur.
 
Prochaine conférence dans le cadre du cycle des conférences publiques d’astronomie de Plaisir :
 
La voie Lactée, notre Galaxie par Bernard Lelard le samedi 30 Mars même lieu même heure.
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin 
www.planetastronomy.com
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