Good Mood

objectifs de la leçon

• décrivez les couches du Soleil.
• décrire les caractéristiques de surface du Soleil.

Vocabulaire

• chromosphère
• zone de convection
• corona
• la fusion nucléaire
• photon
• la photosphère
• plasma
• zone radiative
• éruption solaire
• protubérance solaire

Introduction

Envisager de Terre, de la Lune, et toutes les autres planètes et satellites du système solaire., La masse de tous ces objets ne représente que 0,2% de la masse totale du système solaire. Le reste, 99,8% de toute la masse du système solaire, est le soleil!

Le Soleil (Figure ci-dessous) est le centre du système solaire et le plus gros objet du système solaire. Cette étoile proche fournit de la lumière et de la chaleur et soutient presque toute la vie sur Terre.

couches du Soleil

Le Soleil est une sphère, composée presque entièrement des éléments hydrogène et hélium. Le Soleil n’est pas solide ou un gaz., La plupart des atomes du Soleil existent sous forme de plasma, un quatrième état de la matière composé de gaz surchauffé avec une charge électrique positive.

structure interne

comme le soleil n’est pas solide, il n’a pas de limite extérieure définie. Il a cependant une structure interne définie avec des couches identifiables (Figure ci-dessous). À partir de l’intérieur vers l’extérieur ils sont:

• Le noyau central du Soleil est le plasma avec une température d’environ 27 millionoC., À des températures telles hydrogène se combine pour former de l’hélium par fusion nucléaire, un processus qui libère de grandes quantités d’énergie. Cette énergie se déplace vers l’extérieur, vers les couches externes du Soleil. La fusion nucléaire dans les étoiles est discutée plus en détail dans le chapitre étoiles, Galaxies et Univers.
• la zone radiative, juste à l’extérieur du noyau, a une température d’environ 7 millionoC. L’énergie libérée dans le noyau se déplace extrêmement lentement à travers la zone radiative. Une particule de lumière, appelée photon, ne voyage que quelques millimètres avant de frapper une autre particule., Le photon est absorbé puis libéré à nouveau. Un photon peut prendre jusqu’à 50 millions d’années pour voyager tout au long de la zone radiative.
• Dans la zone de convection, la matière chaude provenant de la zone radiative s’élève, se refroidit à la surface du Soleil, puis replonge vers la zone radiative. Le mouvement convectif aide à créer des éruptions solaires et des taches solaires.

Les Couches Externes

Les trois couches de maquillage de l’atmosphère du Soleil. Comme il n’y a pas de couches solides à une partie du Soleil, ces limites sont floues et indistinctes.,

• la photosphère est la surface visible du Soleil, la région qui émet la lumière du soleil. La photosphère est relativement fraîche-seulement environ 6 700°C. la photosphère a plusieurs couleurs différentes; oranges, jaunes et rouges, lui donnant un aspect granuleux.
• la chromosphère est une zone mince, d’environ 2 000 km d’épaisseur, qui brille de rouge lorsqu’elle est chauffée par l’énergie de la photosphère (Figure ci-dessous). Les températures dans la chromosphère varient d’environ 4 000°C à environ 10 000°C. des Jets de gaz traversent la chromosphère à des vitesses allant jusqu’à 72 000 km / h, atteignant des hauteurs pouvant atteindre 10 000 km.,

• la couronne est la couche de plasma la plus externe — c’est le halo ou la couronne du Soleil.’ La température de la couronne de 2 à 5 millions de°c est beaucoup plus chaude que celle de la photosphère (Figure ci-dessous).

Le film voir une étoile sous un nouveau jour peut être vu ici:http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php.

Caractéristiques de Surface

Les caractéristiques de surface du soleil sont bien visibles, mais seulement avec un équipement spécial. Par exemple, les taches solaires ne sont visibles qu’avec des lentilles spéciales filtrant la lumière.

taches solaires

La caractéristique de surface la plus visible du soleil sont les zones plus froides et plus sombres appelées taches solaires (Figure ci-dessous)., Les taches solaires sont situées là où les boucles du champ magnétique du soleil traversent la surface et perturbent le transfert en douceur de la chaleur des couches inférieures du soleil, les rendant plus fraîches et plus sombres et marquées par une activité magnétique intense. Les taches solaires se produisent généralement par paires. Lorsqu’une boucle du champ magnétique du soleil traverse la surface, une tache solaire est créée à l’endroit où la boucle sort et où elle revient.,

les Éruptions Solaires

Il existe d’autres types d’interruptions du Soleil est l’énergie magnétique. Si une boucle du champ magnétique du soleil s’enclenche et se brise, elle crée des éruptions solaires, qui sont des explosions violentes qui libèrent d’énormes quantités d’énergie (Figure ci-dessous).,

Un film de l’éruption est visible ici: http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw.

Une forte éruption solaire peut se transformer en une éjection de masse coronale (Figure ci-dessous).

Une éruption solaire ou une éjection de masse coronale libère des flux de particules hautement énergétiques qui composent le vent solaire., Le vent solaire peut être dangereux pour les engins spatiaux et les astronautes car il envoie de grandes quantités de rayonnement qui peuvent nuire au corps humain. Les éruptions solaires ont détruit des réseaux électriques entiers et perturbé les communications radio, satellite et téléphone portable.

KQED: Journey Into The Sun

Le Solar Dynamics Observatory est un vaisseau spatial de la NASA lancé début 2010 qui obtient des images IMAX du soleil chaque seconde de la journée, générant plus de données que n’importe quelle mission de la NASA dans l’histoire., Les données permettront aux chercheurs d’en apprendre davantage sur les tempêtes solaires et d’autres phénomènes qui peuvent causer des pannes d’électricité et nuire aux astronautes. En savoir plus sur: http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/.

Protubérances Solaires

une Autre caractéristique visible sur le Soleil est protubérances solaires. Si le plasma circule le long d’une boucle du champ magnétique du Soleil d’une tache solaire à l’autre, il forme un arc lumineux qui atteint des milliers de kilomètres dans l’atmosphère du Soleil. Les proéminences peuvent durer d’un jour à plusieurs mois. Des proéminences sont également visibles lors d’une éclipse solaire totale.,

la plupart des images proviennent de L’instrument AIA de SDO; différentes couleurs représentent différentes températures, une technique courante pour observer les caractéristiques solaires. SDO voit l’ensemble du disque du soleil avec une résolution spatiale et temporelle extrêmement élevée, permettant aux scientifiques de zoomer sur des événements notables tels que des éruptions, des vagues et des taches solaires.

Solar Dynamics Observatory

La vidéo ci-dessus a été prise à partir du SDO, le vaisseau spatial le plus avancé jamais conçu pour étudier le soleil., Au cours de sa mission de cinq ans, SDO examinera le champ magnétique du Soleil et fournira également une meilleure compréhension du rôle du soleil dans la chimie atmosphérique et le climat de la Terre. Depuis juste après son lancement le 11 février 2010, SDO fournit des images avec une clarté 10 fois meilleure que la télévision haute définition et renverra des données scientifiques plus complètes plus rapidement que tout autre vaisseau spatial d’observation solaire.

Résumé de la Leçon

• La masse du Soleil est de 99,8% de la masse de notre système solaire.,
• Le Soleil est principalement constitué d’hydrogène, avec de petites quantités d’hélium en forme de plasma.
• la partie principale du Soleil comporte trois couches: le noyau, la zone radiative et la zone de convection.
• l’atmosphère du Soleil comporte également trois couches: la photosphère, la chromosphère et la couronne.
• La fusion nucléaire de l’hydrogène au cœur du Soleil produit d’énormes quantités d’énergie qui rayonnent du Soleil.
• certaines caractéristiques de la surface du Soleil comprennent des taches solaires, des éruptions solaires et des proéminences.

questions de révision

1., De quelle manière le soleil soutient – il toute vie sur Terre?

2. Quels sont les deux éléments qui composent le soleil presque en totalité?

3. Quel processus est la source de chaleur au soleil et où se déroule-t-il?

4. Pourquoi les astronautes humains en voyage sur Mars auraient-ils besoin de s’inquiéter du vent solaire? Qu’est-ce que le vent solaire?

5. Décrivez comment les mouvements dans la zone de convection contribuent aux éruptions solaires.

6. Pensez-vous que les réactions de fusion dans le noyau du Soleil continueront pour toujours et continueront sans fin? Expliquez votre réponse.,

autres Lectures / Liens supplémentaires

Points à considérer

• si quelque chose devait soudainement provoquer l’arrêt de la fusion nucléaire au soleil, comment le saurions-nous? Lorsque le saurions-nous?
• Existe – t-il des types d’énergie dangereuse provenant du Soleil? Ce qui pourrait être affecté par eux?
• si le Soleil est fait de gaz tels que l’hydrogène et l’hélium, comment peut-il avoir des couches?

aller plus loin – appliquer les mathématiques

auriez-vous mesuré quelque chose que vous ne pouvez pas atteindre? La réponse est que vous pouvez utiliser une géométrie simple., Nous pouvons mesurer le diamètre du Soleil, même si nous ne pouvons pas aller au Soleil, et même si le Soleil est beaucoup trop grand pour un être humain de mesure. Pour mesurer le soleil, nous utilisons les règles de triangles similaires. Les côtés de triangles similaires sont proportionnels les uns aux autres. En mettant en place un très petit triangle proportionnel à un autre très grand triangle, nous pouvons trouver une distance ou une mesure inconnue tant que nous connaissons trois des quatre parties de l’équation., Si vous faites un sténopé dans une carte d’index et projetez une image du soleil sur un presse-papiers tenu à 1 mètre de la carte d’index, le diamètre de notre image projetée du soleil sera proportionnel au diamètre réel du Soleil. Voici l’équation: s / d = S / D, où s = Diamètre de l’image projetée du soleil, s = diamètre réel du Soleil. Le calcul nécessite également de connaître la distance réelle entre la Terre et le soleil, D = 1.496 x 108 km et la distance (d = 1 mètre) entre le presse-papiers et la carte d’index., Avant de pouvoir résoudre cette équation, vous devez être sûr que toutes vos mesures sont dans les mêmes unités – dans ce cas, changer toutes vos mesures de km. Essayez ceci et voyez avec quelle précision vous pouvez mesurer le véritable diamètre du Soleil.