comment le Soleil chauffe la Terre ?

[invite76ce4f9f]

bonjour , comment le Soleil chauffe la Terre ? quelles température ferait t'il sans (le soleil ) ?
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[invite231234]

Bonjour, le Soleil émet un rayonnement de corps noir presque parfait et qui se transforme en grande partie en infrarouge (qui n'est autre que le rayonnement de la chaleur) une ampoule à incandescence chauffe parce qu'elle produit des infrarouges.
Sans le Soleil, seul la géothermie de la Terre maintiendrait une certaine température à la surface.

[invite76ce4f9f]

donc sans le soleil la température ne serait pas de - 270 degrés (zéro absolue je crois ) ?

[invite231234]

Oui, une image :
si tu supprimes le flux solaire, il te restera le flux géothermique jusqu'à épuisement, sachant que c'est l'accrétion du nuage protoplanétaire qui a fourni l'énergie de départ.

PS : Attention le 0K n'est jamais atteignable, il est à -273,15 °C ; -270 °C c'est la température du fond diffus cosmologique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite76ce4f9f]

d'accord merci ! alors si du jour au lendemain le Soleil s’éteint avec le flux géothermique , quel température en degrés ferait t'il sur Terre ?

[invite2313209787891133]

Un petit peu léger comme explication

[invite231234]

d'accord merci ! alors si du jour au lendemain le Soleil s’éteint avec le flux géothermique , quel température en degrés ferait t'il sur Terre ?

Il ferait - 18°C mais c'est sans atmosphère voir : http://galileo.cyberscol.qc.ca/inter...ffet_serre.htm

[invite231234]

Un petit peu léger comme explication

Les explications légères étant les plus rapides, je laisse les explication lourdes aux spécialistes !

[Amanuensis]

Il ferait - 18°C mais c'est sans atmosphère voir : http://galileo.cyberscol.qc.ca/inter...ffet_serre.htm

Cela répond à une autre question que celle posée !!!

[Mailou75]

Non tu serais éclairé/chauffé par l'étoile la plus proche.
Sachant qu'elle est à 4 années lumière (/ soleil 8min lum) et que l'intensité de l'onde infrarouge décroit avec le carré de la distance (si je ne me trompe pas ) ferait extrèmement froid.
Mais un point (dont l'age est de 13Md d'années...) dans l'univers ne peut "naturellement" être plus froid que 2,7°K (chaleur du BB)

A+
Mailou

[invite231234]

Cela répond à une autre question que celle posée !!!

Ah oui, j'ai été trop vite, gasp ! C'est Mailou qui a bien répondu.

[invite76ce4f9f]

Non tu serais éclairé/chauffé par l'étoile la plus proche.
Sachant qu'elle est à 4 années lumière (/ soleil 8min lum) et que l'intensité de l'onde infrarouge décroit avec le carré de la distance (si je ne me trompe pas ) ferait extrèmement froid.
Mais un point (dont l'age est de 13Md d'années...) dans l'univers ne peut "naturellement" être plus froid que 2,7°K (chaleur du BB)

A+
Mailou

bonne réponse merci a vous tous !

[Deedee81]

Salut,

Non tu serais éclairé/chauffé par l'étoile la plus proche.
[...]
Mais un point (dont l'age est de 13Md d'années...) dans l'univers ne peut "naturellement" être plus froid que 2,7°K (chaleur du BB)

Il ne faut pas oublier la chaleur interne !

Il ferait certainement très froids mais pas si froid.

Malheureusement, je suis totalement incapable de calculer ça. Si quelqu'un sait....

[Amanuensis]

Il ne faut pas oublier la chaleur interne !

Il ferait certainement très froids mais pas si froid.

Malheureusement, je suis totalement incapable de calculer ça. Si quelqu'un sait....

Comme beaucoup de question contrafactuelle, il est difficile de répondre !

Si on considère qu'il n'y aurait pas d'effet de serre, la température serait celle du corps noir rayonnant 40 mW/m² si on ignore l'apport du CMB ou d'étoiles :

On applique Stefan-Boltzmann avec σ = 5.67×10−8 W m−2 K−4, et cela donne 29 K (ce qui justifie a posteriori ignorer le CMB)

[invite80fcb52e]

Malheureusement, je suis totalement incapable de calculer ça. Si quelqu'un sait....

Rayonnement solaire moyen: 343 W/m²

Rayonnement des étoiles de la sphère céleste: 1,37.10^-4 W/m²

Rayonnement de la Terre par l'énergie interne: 0,05 W/m²

Si on utilise la loi de Stefan-Boltzmann du corps noir, on trouve:

- T = 278K avec le Soleil (255 si on tient compte de l'albédo)

- T = 7K avec les étoiles (6,4 si on tient compte de l'albédo)

- T = 30K avec l'énergie interne (l'albédo n'intervient pas car le rayonnement vient de l'intérieur.

Évidemment c'est sans l'effet de serre, ce qui augmente un peu la temps température.

[Deedee81]

Merci à vous deux pour ces explications.

[Mailou75]

- T = 30K avec l'énergie interne

- 243°C Frais !! (merci pour vos calculs)

Tite question en passant, si la terre changeait d'orbite quel serait l'augmentation/baisse de température suivant la variation du rayon de l'orbite ? (à la louche, pas besoin d'être précis, genre si on était sur l'orbite de mars ou jupiter ?)

Merci
Mailou

[invite80fcb52e]

Tite question en passant, si la terre changeait d'orbite quel serait l'augmentation/baisse de température suivant la variation du rayon de l'orbite ? (à la louche, pas besoin d'être précis, genre si on était sur l'orbite de mars ou jupiter ?)

La température est proportionnelle à la racine quatrième de la puissance par unité de surface du rayonnement. Mars est 1,5 fois plus loin, donc le rayonnement est 2,25 fois plus faible, et donc la température est 1,22 fois plus faible. Du coup la température évolue inversement à la racine carré de la distance.
Ça fait à peu près 50° de moins!

[Mailou75]

Impec !

Ça me rassure, ça veut dire qu'une légère variation d'orbite ne serait pas un grand danger.
J'avais cru comprendre que notre fourchette "vitale" était bien plus petite

Merci
Mailou

[papy-alain]

Impec !

Ça me rassure, ça veut dire qu'une légère variation d'orbite ne serait pas un grand danger.
J'avais cru comprendre que notre fourchette "vitale" était bien plus petite

Merci
Mailou

Bah, tu sais, l'orbite de la Terre autour du Soleil est elliptique, et quand on s'éloigne du Soleil ou quand on s'en rapproche, on ne sent même pas la différence. Et pourtant, cette variation représente plus de 3 % de la distance Terre-Soleil.

[inviteea98c9e1]

La température est proportionnelle à la racine quatrième de la puissance par unité de surface du rayonnement.

Et comment tu peux calculer la surface de rayonnement en tenant compte de l'axe de rotation de la Terre qui est incliné ? (En été, le rayonnement est plus fort qu'en hiver, non ?)

[invite80fcb52e]

Et comment tu peux calculer la surface de rayonnement en tenant compte de l'axe de rotation de la Terre qui est incliné ? (En été, le rayonnement est plus fort qu'en hiver, non ?)

Quand on cherche la température globale de la Terre, on s'en fout de l'inclinaison. Par exemple dans le cas du Soleil, on sait que la constante solaire dans l'espace à l'endroit de la Terre est à peu près de 1300 W/m². Or seule la surface du disque terrestre subit ce rayonnement, donc pi R², mais la surface de la Terre fait 4 pi R², donc le rayonnement moyen reçu sur Terre est 1300/4 donc à peu près 300 W/m².
Pour le rayonnement venant des étoiles il arrive de partout donc il n'y a pas ce problème.

[inviteea98c9e1]

Ah OK, on calcule des températures globales, autrement dit moyennes...
Merci pour cette précision.

[Amanuensis]

Ah OK, on calcule des températures globales, autrement dit moyennes...
Merci pour cette précision.

Oui, et même à un sens très particulier : c'est la température s'il y avait un système parfait de conduction de la chaleur sur toute la surface qui égaliserait parfaitement la température de surface.

Si on fait l'opposé, à savoir conduction thermique nulle, aucun stockage, la température variera dans de très large proportion (cas de Mercure et de la Lune par exemple), et la moyenne au sens de l'intégrale de Temp dS divisé par la surface totale ne serait pas celle calculée par égalisation thermique, par non linéarité.

La Terre est entre les deux, manifestement il n'y a pas égalisation parfaite, mais il y a suffisamment de stockage et de distribution de la chaleur pour que l'amplitude des variations soit bien plus faible que sur la Lune.

Plutôt que de voir dans les chiffres donnés des moyennes ayant un sens précis, vaut mieux y voir un ordre de grandeur...

[inviteea98c9e1]

Oui je comprends. Merci pour ton commentaire précis.