Nous sommes complètement dépendants de notre étoile - le Soleil. S'il n'y avait pas de soleil, il n'y aurait pas de vie.
Qu'est-ce qui est venu avant le soleil? Comment s'est-il formé?
Il y a cinq milliards d'années, il n'y avait ni le Soleil ni les neuf planètes qui l'entouraient.
Les atomes qui composent notre corps ont volé dans l'espace interstellaire dans des nuages de gaz et de poussière. Les scientifiques pensent que ce nuage de gaz, composé principalement d'hydrogène, a tourné autour de son axe. Plus le nuage accumulait de poussière et de gaz, plus il se contractait, c'est-à-dire diminuait.
La force qui a fait rétrécir le nuage est la force de gravité. À l'intérieur du nuage, les particules sont attirées par les particules, se connectant entre elles. Progressivement, le nuage a commencé à tourner de manière synchrone avec toutes ses parties simultanément.
Fait intéressant: la lumière émise par le Soleil est égale en puissance à la lumière de 4 trillions d'ampoules.
Exemple de formation du soleil
Pour illustrer comment cela s'est produit, l'astronome William Hartmann a proposé une expérience simple. Secouez une tasse de café. Le liquide dans la tasse se déplace de façon aléatoire. Si vous versez un peu de lait dans la tasse, les particules de café commenceront à tourner dans une direction. Quelque chose comme ca. Il y avait aussi un nuage dans lequel, peu à peu, le mouvement aléatoire des particules était remplacé par leur rotation synchrone ordonnée, c'est-à-dire que le nuage commençait à tourner complètement dans une direction.
Les scientifiques ont ajouté une touche dramatique à cette histoire. Ils croient que lorsqu'un nuage s'est formé près de lui, une étoile a explosé. Dans le même temps, de puissants flux de matière dispersés dans des directions différentes. Une partie de cette substance est mélangée à la substance du nuage de poussière de gaz de notre système solaire. Cela a conduit à une compression encore plus rapide du cloud.
Plus le nuage était comprimé, plus il tournait vite, comme une patineuse qui, tout en tournant, presse ses mains contre le corps (et commence également à tourner plus vite). Plus le nuage tournait vite, plus sa forme changeait. Au centre, le nuage est devenu plus convexe à mesure que davantage de matière s'y accumulait. La partie périphérique du nuage est restée plate. Bientôt, la forme du nuage ressemblait à la forme d'une pizza avec une boule au milieu. Cette balle, oui, vous l'avez deviné, il y avait notre enfant - le Soleil. L'accumulation de gaz au milieu de la "pizza" a dépassé la taille moderne de l'ensemble du système solaire. Les scientifiques appellent le nouveau-né le soleil un protostar.
Comment le soleil est-il passé d'une boule de gaz à une étoile?
Cela s'est produit très, très lentement, pendant des milliers et des milliers d'années, tandis que la protoétoile et le nuage qui l'entourait continuaient de rétrécir sous l'influence des forces gravitationnelles. Les atomes qui composent le nuage entrent en collision, générant de la chaleur. La température du nuage a augmenté, en particulier dans un centre plus dense, où la fréquence des collisions d'atomes était plus élevée. Le gaz dans la protostar a commencé à briller. Dans les entrailles du Soleil émergent, la température s'est progressivement élevée à des millions de degrés.
À des températures inconcevablement élevées et à une pression tout aussi élevée, quelque chose de nouveau a commencé à se produire avec les atomes serrés et pressés les uns contre les autres. Les atomes d'hydrogène ont commencé à se combiner entre eux, formant des atomes d'hélium. Chaque fois que l'hydrogène était converti en hélium, une petite quantité d'énergie était libérée - chaleur et lumière. Puisque ce processus a eu lieu partout dans le cœur du soleil, cette énergie a inondé tout le système solaire de lumière. Le soleil s'est allumé comme une lampe électrique géante. À partir de ce moment, le Soleil est devenu une étoile vivante, la même que celle que nous voyons dans le ciel nocturne.
Fusion nucléaire du soleil
Le soleil produit de l'énergie au cours d'un processus appelé fusion nucléaire. La fusion nucléaire est une explosion guidée au centre du soleil, où les températures varient de 15 à 22 millions de degrés Celsius. Chaque seconde dans les entrailles du Soleil, 4 millions de tonnes d'hydrogène sont converties en hélium.La puissance du flux lumineux émis est égale à la puissance de 4 trillions d'ampoules.
Fait intéressant: quand le soleil était jeune, il était 20 fois plus grand et 100 fois plus lumineux que maintenant.
Qu'arrivera-t-il ensuite au soleil?
Il convient de rappeler que les réserves d'hydrogène au soleil sont limitées. Au fil du temps, la composition de notre luminaire change. Si au début de son histoire le Soleil était composé à 75% d'hydrogène et à 25% d'hélium, la teneur en hydrogène est désormais tombée à 35%. Comme vous l'avez deviné, il arrive un moment où l'hydrogène disparaît dans les entrailles de l'étoile. Comme tout carburant, au final, l'hydrogène est épuisé. Il n'y a nulle part où emmener du nouvel hydrogène au soleil. Le cœur de l'étoile se compose désormais d'hélium. Le noyau est entouré d'une mince coquille d'hydrogène. L'hydrogène de la coquille continue de se transformer en hélium, mais l'étoile est déjà entrée dans l'ordre de déclin.
Quand le soleil cessera-t-il de briller?
Comme les humains, les étoiles naissent, vieillissent et meurent. À 4,6 milliards d'années, le Soleil est une étoile d'âge moyen. Les scientifiques pensent que le soleil doit vivre environ 5 à 6 milliards d'années. En vieillissant, l'hydrogène disparaîtra progressivement du noyau solaire. Le processus de fusion nucléaire se rapprochera des couches superficielles. Mais tôt ou tard, le processus de synthèse des noyaux d'hélium à partir des noyaux des atomes d'hydrogène s'arrêtera. Le noyau d'hélium diminuera légèrement de taille et un nouveau processus commencera - la fusion nucléaire d'hélium.
L'hélium, qui a été synthétisé il y a des milliards d'années, commencera à rétrécir et les atomes d'hélium se réuniront jusqu'à ce que, finalement, des atomes de carbone soient synthétisés à partir d'eux. Le soleil continuera de briller. Mais il deviendra plus froid et plus grand. La température de surface du Soleil de 5500 degrés Celsius, comme c'est le cas actuellement, diminuera à 3200 degrés Celsius. Un soleil plus grand et plus froid émettra une lumière rouge. Ces étoiles vieillissantes sont appelées géantes rouges.
Intéressant: à l'avenir, le Soleil augmentera de volume et absorbera Mercure et Vénus.
Le soleil commencera à gonfler jusqu'à ce qu'il absorbe Mercure et Vénus. Lorsque la surface du Soleil s'approche de la Terre, la température sur celle-ci augmentera de manière significative. Les océans bouillonnent. Et la Terre deviendra une planète rocheuse, sèche et sans vie, comme l'actuel Mercure. Ensuite, les gens devront apparemment chercher un habitat plus approprié.
Lorsque tout l'hélium est épuisé, la fusion nucléaire impliquant des atomes de carbone commencera. Mais la fusion nucléaire ne peut pas durer éternellement. Le soleil perdra progressivement de la dispersion dans l'espace les restes de sa coquille de gaz et seul le noyau solaire chaud restera. De la géante rouge, le Soleil se transformera en une naine blanche, se plissant, peut-être à la taille de la Terre. Une naine blanche est un corps cosmique très dense, une cuillère à café de substance naine blanche pèse environ une tonne. Des millions d'années plus tard, la naine blanche, l'ancien Soleil, se refroidira et se transformera en un tas de cendres froides foncées. Le soleil deviendra une naine noire.
Les étoiles plus grandes que le Soleil terminent leur voyage d'une manière plus bizarre. Une fois les réserves d'hydrogène et d'hélium épuisées, les processus de synthèse de l'oxygène à partir des noyaux des atomes de carbone commencent. Lorsque le noyau de l'étoile devient purement oxygène, la synthèse du néon à partir des noyaux d'oxygène commence. D'autres éléments sont synthétisés à partir de néons. Enfin, les noyaux des atomes de fer sont synthétisés à partir d'éléments tels que le silicium. Au fil du temps, le noyau de fer de l'étoile se rétrécit et ici une énorme explosion peut se produire. Une étoile éclatée, appelée supernova, renverse tout son contenu dans l'espace.
Trou noir et étoiles
Des étoiles encore plus massives peuvent se rétrécir dans un trou noir. Dans un trou noir, la force de gravité est si grande que même un rayon de lumière ne peut pas sortir de sa surface. Un trou noir est comme un tourbillon aspirant toute matière qui se présente à lui. Dans ce cas, le trou noir s'agrandit.Certains scientifiques considèrent les trous noirs comme des portes vers d'autres univers, ou des trous noirs peuvent être utilisés pour voyager à travers notre univers, pour ainsi dire, comme de courts tirets. Ainsi, bien que les étoiles meurent, certaines d'entre elles renaissent en tant que nouveaux objets spatiaux étranges et merveilleux.