Comment s'est formé notre étoile ? Quelles sont les réactions nucléaires en son coeur ? Combien de temps va vivre notre Soleil ? Pourquoi se transformera t'il en géante rouge puis naine blanche ? Qu'est-ce que la séquence principale, le flash de l'hélium ? De quoi est-il constitué ?

1. De la Terre aux étoiles

2. De la Terre aux étoiles
La vie du Soleil

3. Carte d'identité
type spectral : G2 V
rayon : 700 000 km
Dist. Terre : 150 millions km
Dist. Centre galactique : 30 000 a.-l.
T° de surface : 5 800 °C
T° centrale : 15 millions de degrés
masse : 2.1030 kg
âge : 4,6 milliards d’années
luminosité : 3,8.1023 kW

4. Naissance du Soleil
L'onde de choc
d'une supernova
déclenche
l'effondrement gravitationnel
d'un nuage de gaz
qui entre en rotation
émet des jets de matière
s'aplatit
puis enclenche les réactions nucléaires

5. A: naissance
début effondrement
B: 100 ans
Luminosité maxi.
C: 100 000 ans
début effondrement
D: 1 Million années
stade pré-nucléaire
E: 10 Millions années
phase T. Tauri
amorce réactions nucléaires
…séquence principale
Sa jeunesse

6. Carte d'identité
Magnitude apparente : −26,7
Magnitude absolue : 4,8
densité moyenne : ~ 1,4 t /m3
densité centrale : 150 t /m3
Réactions nucléaires de fusion : ~ 700 millions tonnes /seconde
perte par transformation en énergie : ~ 4 millions tonnes /seconde
composition en masse : hydrogène 74 % , hélium 24%,
autres éléments (carbone, azote, oxygène, fer) : environ 2%
composition en volume : hydrogène 92 % , hélium 8%, autres < 1%

7. Sa retraite
E: 10 Mds années
fin de l'âge mûr
F: 10,2 Mds années
début Géante rouge
G: 10,5 Mds années
flash de l'Hélium
H: 10,6 Mds années
branche horizontale

8. Sa fin de vie
I: 11 Mds années
Super-Géante rouge
J: 11,1 Mds années
Nébuleuse planétaire
K: 11,1 à 100 Mds années
Naine blanche
L: 100 Mds années …
Naine noire

9. Diagramme
H.R.

10. Cycle
de
vie
des
étoiles

11. 1 à 3 : séquence principale
noyau : fusion H  He
P , d , T° , E , L , R
3 à 4 : noyau d’hélium inerte
fusion H  He en coquille, L
4 à 5 : dilatation couches externes
autour de la coquille P , T°ext.
contraction noyau He
5 à 6 : cycle CNO
E , T°int. , P
6 : géante rouge
combustion H cesse
contraction noyau
gaz e- dégénérés
T° non diffusée
, R (x50), L
Chimie  Physique

12. 7 : Flash de l’hélium
T° noyau 100.106 K
d , He  C et O
explosion du noyau, L
8 : perte de masse
noyau inerte C et O
coquille He  C et O
coquille H  He
L , P , m (/2)
9 : nébuleuse planétaire
combustion hors noyau
instabilité, pulsations
L variable
10 : naine blanche
noyau à nu se contracte
gaz e- dégénérés
fin des réactions, T , L
vers la naine noire

13. La vie de notre Soleil

14. Sources et références :
Cours du CNED : Approfondissement de l’âge de l’univers
http://rpgkool.free.fr/index.html
http://astronomia.fr/2eme_partie/cosmogonie.php
http://astronomia.fr/4eme_partie/evolution.php
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89volution_des_%C3%A9toiles
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_Hertzsprung-Russell
http://www.cea.fr/jeunes/themes/physique-chimie/le-soleil
http://www.cea.fr/jeunes/themes/physique-chimie/l-astrophysique-nucleaire/complements/transformat
hydrogene-en-helium-dans-le
http://fr.wikipedia.org/wiki/Soleil
http://www.astrosurf.com/quasar95/exposes/le_soleil.pdf
http://florenaud.free.fr/Vie.php
http://www.planete-sciences.org/astro/couleursdetoiles/?page_id=14

15. Club d'Astronomie : Astro Club 85
http://astroclub85.free.fr
© Bruno CARTIGNY
Décembre 2013