Pourquoi le soleil est une boule de feu?

[invite0c5534f5]

Salut
Quel phenomene peut expliquer que le soleil soit une immense boule de feu alors qu'il n'y a pas de carburant ?
Et meme si il y en aurai il n'y a pas d'oxygene pour permetre sa combustion
Voila
merci pour toutes vos réponses
a++
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[invite6f044255]

Salut,

Le soleil a du carburant: c'est l'Hydrogene. Plutot que des carburants que l'on connait (et utilise) sur Terre, l'hydrogene reagit avec lui-meme, sans besoin d'oxygene.
Et ces reactions degagent une puissance enorme, qui permet au soleil d'etre une "gigantesque boule de feu".

A ce point, pendant les annees 30, on a montre que le soleil utilisait forcement un carburant que l'on ne connaissait pas: en effet a l'epoque, le charbon etait le meilleur carburant. Etant donne la taille du soleil, et meme s'il etait entierement en charbon, il n'aurait pu degager une telle chaleur.

[invite0c5534f5]

merci bien mais c'est on d'ou vient cette hydrogène et comment sa ce fait qu'il y en est encore et toujours?

[invite09c180f9]

Salut, justement si le soleil a du carburant : l'hydrogène!! La combustion de cet hydrogène permet à l'étoile de "vivre" entre autre!!C'est une sphère de gaz incadescent au centre de laquelle la température (de l'ordre de 15 millions de degrés kelvins) et la densité sont telles que des réactions nucléaires y sont entretenues en permanences !!Celles-ci réalisent la fusion den noyaux d'atomes d'hydrogène en noyaux d'atomes d'hélium!! Cette transformation s'accompagne d'une perte de masse, compensée par un dégagement d'énergie qui est rayonnée vers l'extérieur!! Lorsqu'elle viendra à manquer de carburant donc, elle commencera à grossir de telle manière quelle soufflera entièrement les premières planètes de notres système solaire (dont la terre!!)!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4b9cdbca]

Cette immense boule de feu, comme tu l'appelles, n'est que le fruit des réactions de fusion nucléaire entre isotopes d'hydrogène qui ont lieu dans le noyau. Je ne sais pas trop si on peut assimiler ça à une combustion, je ne pense pas, mais bon, je me trompe peut-être.

En tout cas, l'énergie produite se dégage sous deux formes : une énergie thermique (astreignons nous à cette appellation) et une énergie lumineuse.

Le carburant, comme tu l'appelles, c'est tout ce qui constitue la matière meme du soleil. Enfin, presque. La fusion des noyaux de dihydrogène forme des noyau d'hélium, qui ne subit pas (je crois) de fusion.

Bon voila, j'espere que j'ai pu t'apporter quelque chose.

Kron.

edit : J'ai pas été assez rapide

[invite0c5534f5]

Merci bien.

[invite6f044255]

En fait, c'est l'hydrogene primordial qui a ete cree lors de la nucleosynthese qulques fractions de secondes apres le Big-Bang. D'autres noyaux legers ont egalement ete produits (Helium par exemple). Par effet gravitationnel, ces atomes se sont regroupes en proto-etoiles puis en etoiles, ou ils ont commence a fusionner (c'est en effet des reactions de fusion nucleaire qui se produisent dans les etoiles).

La raison pour laquelle il y en a encore depuis 15 milliards d'annees est qu'une etoile ne fusionne pas tout son hydrogene en elements plus lours: seulement 10% je crois (a verifier). Or a la fin de sa vie, une etoile peut eventuellement (si elle est assez massive) exploser et projeter une grande partie de son hydrogene restant. Ce qui permettra de recreer des etoiles...

Pour Kron, l'helium subit apres la fusion (si l'etoile est suffisamment massive) et fusionne en des elements toujours plus lourds (Oxygene, Carbone, etc...) jusqu'au fer (eventuellement) qui en peut lui fusionner. C'est l'atome le plus stable possible.
C'est pour cela qu'il y a un pic du fer dans l'univers: Si on trace la quantite d'atomes de chaque espece, on voit que plus l'element est lourd, moins il y en a....sauf un pic pour le fer!!

[Gilgamesh]

merci bien mais c'est on d'ou vient cette hydrogène et comment sa ce fait qu'il y en est encore et toujours?

L'origine de l'hydrogène ce sont les toutes premières fractions de seconde de l'expansion quand les quarks se sont rassemblés pour former des protons et des neutrons. Une partie de ceux-ci (1/4 environ) a réagit pour former de l'hélium-4 (plus qq traces d'autres éléments léger he3, Li, Be...) dans les 3 premières minutes. Les neutrons libres restants se sont désintégrés au bout d'un quart d'heure pour donner des protons.

Comment ça se fait qu'il y en ait encore et toujours ça provient du fait que même soumis à la température et pression du coeur du Soleil la réaction proton-proton (p-p) qui donne du deutérium (p+p -> D + e+ + neutrino) est extrêmement "poussive". Le demi-vie T de la réaction (temps pour que la moitié des protons réagissent) est de l'ordre de 10 milliards d'années. Les réactions suivantes qui mènent à l'hélium 4 sont beaucoup plus rapides (p + D -> He3, T = 6 secondes / He3+He3 -> He4 + 2p, T = 900 000 ans). La réaction p-p joue donc le rôle de goulet d'étranglement.

C'est bien pour nous : le Soleil consomme donc sa ressource à un rythme qui lui garantie une grande longévite (de l'ordre de la demi-vie p-p).

Au dela de 15 millions de Kelvin, la réaction dominante est le cycle CNO qui fait intervenir 3 noyaux semi-lourds (carbone, azote, oxygène) comme catalyseur nucléaires et la réaction est beaucoup plus rapide. C'est pour cela que les grosses étoiles, au coeurs desquelles la température dépassent les 15 MK, brûlent beaucoup plus vite leur stock et que la durée de vie des étoiles est en gros inversement proportionnelle au carré de leur masse.


salut
%%

[Psyko]

l'helium subit apres la fusion (si l'etoile est suffisamment massive) et fusionne en des elements toujours plus lourds (Oxygene, Carbone, etc...) jusqu'au fer (eventuellement)

J'ai une petite question à ce propos:
Si les réactions nucléaires au coeur des étoiles peuvent créer des atomes lourds jusqu'au fer, comment se fait-il qu'il existe autant d'atomes différents ayant un nombre de nucléons supérieur à celui du fer ?
Quel phénomène est à l'originie de leur création ?

[invite4b9cdbca]

Pour Kron, l'helium subit apres la fusion (si l'etoile est suffisamment massive) et fusionne en des elements toujours plus lourds (Oxygene, Carbone, etc...) jusqu'au fer (eventuellement) qui en peut lui fusionner. C'est l'atome le plus stable possible.
C'est pour cela qu'il y a un pic du fer dans l'univers: Si on trace la quantite d'atomes de chaque espece, on voit que plus l'element est lourd, moins il y en a....sauf un pic pour le fer!!

Hehe, merci... je pensais bien que j'avais dit une betise, mais je n'étais pas sur. Mais j'ai une question. Le fer est abondant non seulement parcequ'il est stable, mais parce qu'il est produit de fission, je me trompe ? Parcequ'il y a aussi d'autres noyaux stables, mais comme pour eux Z>26 ils ne sont pas produits de fission, alors leur quantité reste constant (je pense au plomb). C'est corect, ou alors j'ai oublié quelque chose ?

[invitebdaccd77]

Le fer est abondant non seulement parcequ'il est stable, mais parce qu'il est produit de fission, je me trompe ? Parcequ'il y a aussi d'autres noyaux stables, mais comme pour eux Z>26 ils ne sont pas produits de fission, alors leur quantité reste constant (je pense au plomb). C'est corect, ou alors j'ai oublié quelque chose ?

Il n'y a pas de fissions dans le soleil, mais des réactions de fusion de noyaux légers.

Le fer est plus abondant uniquement parce qu'il est le plus stable. Si on fusion un noyau de fer avec un autre noyau, le résultat donne un noyau de masse supérieur à la somme des deux masses, donnc il faut aussi fournir de l'énergie pour cette fusion ait lieu (je sais pas si je suis bien clair!!!)

Les éléments plus lourds sont produit lors de l'explosion des étoiles. Dans ce cas il y a beaucoup de neutrons disponibles qui sont capturés par les noyaux (dont le fer) jusqu'à obtenir les plus lourds d'entre eux (au delà de l'uranium). C'est l'énergie des neutrons qui permet à la réaction de se faire.

[invite6f044255]

Re-salut,

le Fer est definitivement l'atome le plus stable de l'univers!! Il est vrai que d'autres sont egalement assez stables, mais pas autant que le Fer (on l'a montre theoriquement par la "formule de masse semi-empirique" et par l'experience). Donc, on peut faire de la fusion avec des atomes plus legers que le fer et de la fission avec des plus lourds.

Pour etre plus clair, le Fer est l'atome qui a l'energie de liaison par nucleon la plus forte. Or la masse d'un atome est donnee par la formule suivante:
M(atome)=somme des masses des nucleons-somme des energies de liaison.
Le fer ayant la plus grande energie de liaison par nucleon, il est le plus stable.

Le graph de l'energie de liaison par nucleon (binding energy) :
http://www.physics.utoledo.edu/~ljc/comlat07.jpg

Bref tout converge vers le fer....

[invite91602429]

Le fer est l'élément lourd le plus présent dans les noyaux de grosses étoiles rouges, c'est ça ? ?

[invitebdaccd77]

Je ne suis pas spécialiste des étoiles, mais je peux tenter une réponse.

Lorsque l'étoile à fini de consommer son hydrogène, elle commence à ce contracter. La température interne monte, ce qui permet de déclancher des fusions de noyaux plus difficile. Elle commence alors à consommer son hélium et je crois que c'est à ce moment qu'elle devient géante rouge. Il y a alors encore peu de fer.

Plus tard l'hélium s'épuise et des réactions avec des noyaux plus lourds commence (toujours grace à une augmentation de la température du à une contraction).

Lorsque qu'on arrive au fer et que les combustibles plus légers sont épuisés, des noyaux plus lourds commencent à ce former, mais la réaction est endothermique ce qui précipite la contraction et en moins d'une seconde le coeur s'effondre en éjectant de grandes quantitées de matière dans l'espace (y compris tous les noyaux lourds dont le fer).

Bon, c'est ce que j'ai cru comprendre. Mais je peux me tromper ...

[Gilgamesh]

Je ne suis pas spécialiste des étoiles, mais je peux tenter une réponse.

Lorsque l'étoile à fini de consommer son hydrogène, elle commence à ce contracter. La température interne monte, ce qui permet de déclancher des fusions de noyaux plus difficile. Elle commence alors à consommer son hélium et je crois que c'est à ce moment qu'elle devient géante rouge. Il y a alors encore peu de fer.

-- Pas du tout en fait, sauf le fer constitutif de l'étoile lors de sa formation

Plus tard l'hélium s'épuise et des réactions avec des noyaux plus lourds commence (toujours grace à une augmentation de la température du à une contraction).

Lorsque qu'on arrive au fer et que les combustibles plus légers sont épuisés, des noyaux plus lourds commencent à ce former, mais la réaction est endothermique ce qui précipite la contraction et en moins d'une seconde le coeur s'effondre en éjectant de grandes quantitées de matière dans l'espace (y compris tous les noyaux lourds dont le fer).

-- En fait le fer reste sequestré dans le reliquat dense. Tout le fer injecté par l'explosion résulte de la désintégration du Nickel 56 (T = 10j) en Cobalt 56 et celui ci (T = 111 j) en Fer 56.


Salut
ffffff

[invite09c180f9]

Lorsque qu'on arrive au fer et que les combustibles plus légers sont épuisés, des noyaux plus lourds commencent à ce former, mais la réaction est endothermique ce qui précipite la contraction et en moins d'une seconde le coeur s'effondre en éjectant de grandes quantitées de matière dans l'espace (y compris tous les noyaux lourds dont le fer).

Bon, c'est ce que j'ai cru comprendre. Mais je peux me tromper ...

Salut,
Gilgamesh a raison, effectivement le fer n'est pas éjecté !! Si ton étoile devient par exemple une naine blanche, elle correspondra à ce fameux noyau de fer restant..

[invitebdaccd77]

De Gilgamesh:
En fait le fer reste sequestré dans le reliquat dense. Tout le fer injecté par l'explosion résulte de la désintégration du Nickel 56 (T = 10j) en Cobalt 56 et celui ci (T = 111 j) en Fer 56.

Pourquoi du Ni56 peut être éjecté et pas le Fe56. D'ailleurs, en règle générale, d'où viennent les noyaux lourds présent dans les nuages de poussière. Je sais qu'il sont produit par capture neutronique succéssif, mais à partir de quel noyaux initiaux. Je pensais justement que s'était à partir du fer !

[invite5859426e]

L'énergie du soleil vient de la perte de sa masse chaque seconde;un corps dégage de l'énergie si celui ci perd de la masse le soleil perd 5 milliards de kilos par seconde...d'où son énergie.

[Gilgamesh]

Salut,
Gilgamesh a raison, effectivement le fer n'est pas éjecté !! Si ton étoile devient par exemple une naine blanche, elle correspondra à ce fameux noyau de fer restant..

Une naine blanche est un reliquat d'oxygène et de carbone. Pas de fer.

Un coeur de fer ne peut naître qu'entouré d'enveloppes concentriques qui déversent les unes dans les autres leur produit de fusion jusqu'à aboutir au fer avec des températures centrales qui dépassent le milliard de K. Vu la température, la dynamique du processus va aboutir fatalement à ce que le coeur inerte (non fusible) atteigne la masse de Chandrasekhar (~1,4 Ms, limite de stabilité de la matière inerte). Le coeur s'effondre dépassé ce seuil. Il se neutronise et libère dans sa chute son énergie potentielle de gravitation 2GM²/r ce qui disperse l'enveloppe (supernovae type II)

salut
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[Gilgamesh]

Pourquoi du Ni56 peut être éjecté et pas le Fe56. D'ailleurs, en règle générale, d'où viennent les noyaux lourds présent dans les nuages de poussière. Je sais qu'il sont produit par capture neutronique succéssif, mais à partir de quel noyaux initiaux. Je pensais justement que s'était à partir du fer !

Parce que ce Ni56 est formé *au moment* de l'expulsion de l'enveloppe par fusion du Si lors du passage de l'onde de choc (ou par combinaison explosive de O et de Si).

Il y a également du fer de formé (par capture de neutrons sur du Fe58), mais c'est du Fe60, qui se désintègre en Co60 (T = 2 millions d'années).

Sans doute aussi du Fe56 éjecté bien sur. Enfin, là c'est moi qui suppose... Il y a capture neutronique + photodésintégration et comme c'est un noyau stable, il devrait logiquement faire partie des survivants ; toutefois de ce que j'ai lu ce n'est pas l'origine majoritaire du fer présent dans l'ejecta.

En bref, l'enveloppe de noyaux semi-lourd (Fe, Si, O, Ne....) se trouve mise completement hors équilibre du point de vue nucléaire par l'intensité du flux neutronique, par le passage de l'onde de choc (fusion + photodésintégration), par le bombardement de neutrinos... et la composition nucléaire de l'éjecta résulte des processus complexe de capture, de fusion et de décroissance radioactive.


Salut
¤¤¤¤

[invitee8760be7]

Cette immense boule de feu, comme tu l'appelles, n'est que le fruit des réactions de fusion nucléaire entre isotopes d'hydrogène qui ont lieu dans le noyau. Je ne sais pas trop si on peut assimiler ça à une combustion, je ne pense pas, mais bon, je me trompe peut-être.

En tout cas, l'énergie produite se dégage sous deux formes : une énergie thermique (astreignons nous à cette appellation) et une énergie lumineuse.

Le carburant, comme tu l'appelles, c'est tout ce qui constitue la matière meme du soleil. Enfin, presque. La fusion des noyaux de dihydrogène forme des noyau d'hélium, qui ne subit pas (je crois) de fusion.

Bon voila, j'espere que j'ai pu t'apporter quelque chose.

Kron.

edit : J'ai pas été assez rapide

il me semble qu'on parle de combustion lorsque qu'il y a à la fois transformatin et dégagement de chaleur. or ici c'est le cas donc je pense qu'on peut parler de combustion

[Gilgamesh]

il me semble qu'on parle de combustion lorsque qu'il y a à la fois transformatin et dégagement de chaleur. or ici c'est le cas donc je pense qu'on peut parler de combustion

Combustion est un terme métaphorique dans le contexte, son domaine d'origine est celui de la chimie, où il est synonyme d'oxydation.

Petit Larousse : Chim. Ensemble des phénomènes qui se produisent lorsqu'un corps se combine avec l'oxygène.

Employé hors de son domaine de définition, il convient simplement de rester prudent ; je suis d'accord avec ta définition minimale et il est d'ailleurs bien possible que l'usage en vienne à redéfinir le mot, mais pour l'heure ça reste une extension imagée.

Salut
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[invite91602429]

Slt

Pourquoi parler de combustion, alors qu'il n'existe pas de dioxygène gazeux autour du Soleil

Aonir

[Gilgamesh]

Slt

Pourquoi parler de combustion, alors qu'il n'existe pas de dioxygène gazeux autour du Soleil

Aonir

C'est une simple extension imagée du mot. Une façon de parler.

slt

[invite91602429]

Slt
Merci Gilgamesh !!!
De toute façon, je voyais mal une boule de feu rester dans l'espace aussi longtemps dans l'espace sans oxygène.
La fusion nucléaire crée de l'oxygène à pârtir de l'Helium au stade géante rouge, de toute facon, non

Aonir

[inviteed30a8e7]

Salut,
Puisque le soleil éclaire la terre et est si gigantesque, pourquoi n'éclaire t-il pas l'espace qui est noir et sombre?

[papy-alain]

Salut,
Puisque le soleil éclaire la terre et est si gigantesque, pourquoi n'éclaire t-il pas l'espace qui est noir et sombre?

Hé bé ! Arriver à déterrer un topic de plus de onze ans, ça doit être un record !
Pour répondre à la question, le soleil éclaire bien tout l'espace. Alors, pourquoi le ciel nocturne est il noir ? Simplement parce que tu ne vois pas les photons qui parcourent cet espace. Seuls ceux qui arrivent sur la pupille de ton oeil te sont visibles. Le ciel est clair, mais tu ne le vois pas.

[Gilgamesh]

Salut,
Puisque le soleil éclaire la terre et est si gigantesque, pourquoi n'éclaire t-il pas l'espace qui est noir et sombre?

De la même façon que la lumière du plafonnier n'éclaire pas l'air de la pièce, c'est à dire ne le fait pas briller, cad réémettre de la lumière. Ceci car l'air n'absorbe pas la lumière (un tout petit peu en fait, et ça se voit sur une perspective de plusieurs km). Si tu y vois clair, quand tu allume la lumière, c'est grâce aux murs, eu sol et au plancher, qui eux sont opaques.

[invite6bfdf32a]

J'ai une petite question à ce propos:
Si les réactions nucléaires au coeur des étoiles peuvent créer des atomes lourds jusqu'au fer, comment se fait-il qu'il existe autant d'atomes différents ayant un nombre de nucléons supérieur à celui du fer ?
Quel phénomène est à l'originie de leur création ?

Les éléments plus lourds que le fer sont générés lors d'explosions de supernovae.

[invite0749fec5]

De la même façon que la lumière du plafonnier n'éclaire pas l'air de la pièce, c'est à dire ne le fait pas briller, cad réémettre de la lumière. Ceci car l'air n'absorbe pas la lumière (un tout petit peu en fait, et ça se voit sur une perspective de plusieurs km). Si tu y vois clair, quand tu allume la lumière, c'est grâce aux murs, eu sol et au plancher, qui eux sont opaques.

Je ne comprends pas très bien. Si un objet absorbe de la lumière alors on le voit? Je croyais que c'était parce que l'air ne réfléchissait pas la lumière.