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évolution stellaire



  1. #1
    ouzala

    évolution stellaire


    ------

    Bonjour

    Comment ce fait-il que le temps de vie d'une étoile dans la séquence principale soit plus grand que durant la phase géante rouge bien que le rendement énergétique de la réaction de fusion de l'hydrogène (chaine ppI) soit nettement supérieur à celui de la chaine de fusion de l'hélium durant la phase géante ?


    merci pour vos réponses

    -----

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  3. #2
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    De mémoire, les réactions de fusion de l'hélium (réactions triple-alpha) sont 10 fois moins efficaces par unité de masse que les chaînes pp. Ainsi, pour une étoile donnée, il faut brûler l'hélium 10 fois plus vite que l'hydrogène pour conserver la même production d'énergie. Ceci en supposant que la production d'énergie demeure constante durant cette phase, ce qui n'est pas le cas (le noyau se contractant, la production d'énergie augmente).

  4. #3
    Mark_of_darkness

    Re : évolution stellaire

    Bonjour
    Cette question a été évoquée dans la discussion sur la supernova.
    Pour faire simple, quand une étoile est sur la séquence principale, il existe un équilibre hydrostatique entre la gravité et le souffle que provoque la fusion de l'hydrogène...Quand une étoile a consommé son hydrogène, (elle est en fin de vie), elle s'effondre à cause de la gravité, c'est cette effondrement qui provoque la fusion de l'hélium....tandis que les couches inférieures de l'étoile( près du noyau)sous forte pression et assez chaudes commencent à fusionner leur hydrogène, l'étoile en fin de vie devient une géante rouge ( pour une étoile de type soleil)... l’hélium du noyau sera consommé en un rien de temps et l'étoile disparaîtra en nova

  5. #4
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    l’hélium du noyau sera consommé en un rien de temps et l'étoile disparaîtra en nova
    Pour le Soleil, ça va durer quand même quelque chose comme un milliard d'année... Tout est relatif !

  6. #5
    Geb

    Re : évolution stellaire

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Pour le Soleil, ça va durer quand même quelque chose comme un milliard d'année
    D'après le modèle le plus précis à ma connaissance (Schröder & Smith, 2008), ce serait même 2,167 (+/- 0,05) milliards d'années, date à laquelle le Soleil atteindrait un rayon maximal de 256 fois le rayon actuel. Par après, le rayon solaire descend rapidement à 11,2 rayons actuels pour connaître encore 2 autres "soubressauts" à 149 puis 179 rayons solaires actuels dans les ~130 millions d'années qui suivent.

    D'après ce modèle, la Terre serait engloutie dans 7,59 (+/-0,05) milliards d'années et Mercure et Vénus l'auront évidemment été 3,8 et 1 millions d'années respectivement avant la Terre.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 12/01/2012 à 19h53.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    Oui, c'est difficile de dire quel modèle est "le meilleur", car ils incluent de la physique très différentes qui peuvent passablement influencer l'évolution et les temps de vie. Leur estimation de +/- 50 millions d'années me semble quand même extrêmement optimiste. Mais l'ordre de grandeur est le bon, dans tous les cas... On sera plus là pour vérifier, malheureusement !

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  10. #7
    papy-alain

    Re : évolution stellaire

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    D'après ce modèle, la Terre serait engloutie dans 7,59 (+/-0,05) milliards d'années et Mercure et Vénus l'auront évidemment été 3,8 et 1 millions d'années respectivement avant la Terre.
    Engloutie me paraît excessif. Je crois me rappeler (mais je ne suis pas sûr de l'exactitude du chiffre) qu'au niveau de l'orbite terrestre, la densité du gaz solaire représenterait moins d'un millionième de la densité de l'atmosphère terrestre. La Terre sera donc toujours là quand le Soleil sera réduit au stade de naine brune.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  11. #8
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    Certes, mais cela va engendrer des frottements, qui vont progressivement faire spiraler la Terre vers l'intérieur.

    NB: le Soleil va finir comme naine blanche, pas brune !

  12. #9
    papy-alain

    Re : évolution stellaire

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Certes, mais cela va engendrer des frottements, qui vont progressivement faire spiraler la Terre vers l'intérieur.
    Dommage. C'est toujours les petits qu'on écrase. Jupiter pourra contempler ça en rigolant. C'est vraiment trop injuste.

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    NB: le Soleil va finir comme naine blanche, pas brune !
    Ah ? Mais il y aura bien un moment où le Soleil n'aura plus aucune énergie à dissiper, et il finira alors comme naine noire après être passé par tous les stades de géante rouge, naine blanche, naine brune,.... non ?
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  13. #10
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    Le terme de naine brune est plutôt réservé aux astres peu massifs qui n'ont pas pu allumer leurs réactions nucléaires (excepté la fusion du deutérium), typiquement autour de 0.05 masses solaires.

    On parle parfois de "naines noires" pour des naines blanches éteintes. Mais le temps de refroidissement des naines blanches est tellement grand qu'il n'en existe pas dans l'univers.

  14. #11
    Geb

    Re : évolution stellaire

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Dommage. C'est toujours les petits qu'on écrase. Jupiter pourra contempler ça en rigolant. C'est vraiment trop injuste.
    Il y a un passage intéressant dans le papier de Schröder & Smith :

    By the time the Sun reaches the tip of the RGB, at 12.17Gy, the Earth’s orbital radius will only have expanded to at most 1.5AU, but the habitable zone will have a range of 49.4 to 71.4 AU, reaching well into the Kuiper Belt!
    J'imagine donc que Jupiter, loin de "contempler ça en rigolant", perdra sans doute son atmosphère dans le même temps. Un sort certes moins funeste que celui que le modèle prédit pour notre bonne vieille Terre, mais ce qui survivra à notre Jupiter serait plutôt une planète chtonienne il me semble.

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    Ah ? Mais il y aura bien un moment où le Soleil n'aura plus aucune énergie à dissiper, et il finira alors comme naine noire après être passé par tous les stades de géante rouge, naine blanche, naine brune,.... non ?
    Une naine brune c'est soit une étoile avortée (c-à-d une grosse planète gazeuse), soit une étoile naine rouge qui s'est progressivement refroidie.

    Une naine blanche s'est le résidu du cœur d'une étoile (de moins de 8 masses solaires pendant sa séquence principale) ayant éjecté ses couches extérieurs après une phase géante rouge.

    Donc, dans l'état actuel de nos connaissances, le Soleil ne connaîtra pas à l'avenir de stade naine brune, qui est un qualificatif désignant dans tous les cas des corps beaucoup moins denses que le résidu d'une géante rouge.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 13/01/2012 à 11h01.

  15. #12
    papy-alain

    Re : évolution stellaire

    Mais une étoile ne peut rester éternellement à l'état de naine blanche. Il arrivera bien un moment où la fusion nucléaire ne sera plus possible.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

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  17. #13
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    Mais une étoile ne peut rester éternellement à l'état de naine blanche. Il arrivera bien un moment où la fusion nucléaire ne sera plus possible.
    Il n'y a déjà plus de réactions nucléaires dans une naine blanche. C'est "juste" ce qui reste du coeur de l'étoile en fin de vie. Il se refroidit (lentement) en rayonnant.

  18. #14
    papy-alain

    Re : évolution stellaire

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Il n'y a déjà plus de réactions nucléaires dans une naine blanche. C'est "juste" ce qui reste du coeur de l'étoile en fin de vie. Il se refroidit (lentement) en rayonnant.
    Mais oui, mais ce rayonnement n'est pas éternel. Il va s'atténuer au fil du temps jusqu'à disparaître complètement, même si cela s'étale sur des milliards d'années.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  19. #15
    Calvert

    Re : évolution stellaire

    Mais oui, mais ce rayonnement n'est pas éternel. Il va s'atténuer au fil du temps jusqu'à disparaître complètement, même si cela s'étale sur des milliards d'années.
    Oui, je ne vois pas où est le problème ?
    C'est juste que dans le chemin "naine blanche" (qui existent avec certitude) --> naine noire (nom donné à un astre dont est est passablement certain qu'il n'existe aucun exemplaire dans l'univers), il n'y a pas d'astres nommés naine brune (terme qui désigne déjà autre chose, et qui existe).

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