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Toutes vos questions sur les planètes et satellites du système solaire
 #31711    par bongo
 vendredi 25 juillet 2014 à 11:07
Jules a écrit :Petite question, est-ce à état cet de la matière que rentre en jeu la nucléosynthèse ? (Bongo c'est ce que tu explique dans ta dernière phrase : où se déroulent des réactions de fusion thermonucléaire ?).
Des réactions nucléaires ne peuvent se produire qu’à haute température. Si l’on prend un atome d’hydrogène et que l’on essaie de le rapprocher d’un autre atome, et bien une liaison chimique va s’instaurer. Mais si l’on essaie de rapprocher les deux atomes, et bien… cette liaison qui était attractive au départ va devenir répulsive. En ordre de grandeur, un atome d’hydrogène fait environ un demi Angstrom (un Angstrom c’est un 10 milliardième de mètre).
Pour obtenir une fusion des noyaux, il faut rapprocher suffisamment ceux-ci au moins à distance nucléaire (encore 100 000 fois plus proche que deux atomes).

C’est pourquoi j’ai dit qu’il fallait enlever ces électrons. De toute façon les deux noyaux se repoussent électriquement, étant constitués de charges positives. Le calcul montre qu’il faut des dizaines de millions de degrés pour avoir une chance de rapprocher suffisamment ces protons. (prise en compte de la mécanique quantique)
Un calcul montre également que pour ioniser un atome d’hydrogène, il suffit de quelques centaines de milliers de degrés.
Cyril a écrit :Au cœur du soleil comme toute les étoiles, l'hydrogène est soumis à une pression et une température extrêmement forte. Elle devient à un stade si forte pour la molécule d'hydrogène, que celui-ci fusionne pour donner un atome d'hélium !
Je pense qu’on ne peut même plus parler d’atome. En fait l’énergie d’ionisation de l’atome d’hydrogène est de 13.6eV, cela correspond à une température de l’ordre de 158 000 K (bon c’est un peu faux, elle est un peu plus basse parce que je n’ai pas parlé de la distribution de Maxwell).
Pour rapprocher deux protons à 1 Fermi de distance, il faut une température de 16 milliards de degrés (le calcul est évidemment faux, parce qu’il ne prend pas en compte l’effet tunnel). En pratique à partir de 8 millions de Kelvin, la fusion a lieu, et on est déjà bien au-delà de l’intégrité d’un atome d’hydrogène. J’insiste bien sur le fait que ce sont bien des noyaux qui fusionnent, et on ne peut pas parler d’atomes.
Cyril a écrit :A se stade, Le plasma n'est pas encore crée, il résulte de l'ionisation d'un gaz, les fusions au cœur de l'étoile ne sont pas soumis à cette état. Celle si débute dans les couches supérieur avec les mouvements de convection de l'étoiles.
Je ne suis pas d’accord avec la première phrase. Le cœur du soleil est sous la forme de plasma, c’est là où le soleil est le plus chaud. Ensuite l’énergie est véhiculée vers l’extérieur de plusieurs façon.

Dans le cœur c’est essentiellement sous forme radiative, c’est donc par le rayonnement que l’énergie est diffusée vers les couches externes depuis le cœur. Ceci est compréhensible étant donné que c’est là où il fait le plus chaud et que la diffusion par rayonnement augmente en la puissance 4 de la température absolue (loi de Stefan), elle est prépondérante, et de toute façon le photon se déplace plus facilement que les autres particules chargées (moins d’interaction, le photon ne porte pas de charge, n’est pas soumis à l’interaction forte, etc…).

Un peu plus loin du cœur, la chaleur est transportée sous forme convective, c’est-à-dire que c’est le mouvement de la matière qui transfère de l’énergie vers les couches extérieures, un peu comme comment marche le chauffage. Je pense que dans cette zone, la matière est sous forme atomique jusqu'à la surface du soleil.
 #31712    par Cyril
 vendredi 25 juillet 2014 à 12:37
En effet tu ma bien corrigé sur c'est points ! Merci Y-16
 #31713    par bongo
 vendredi 25 juillet 2014 à 13:29
En fait, ce que je dis n'est pas complètement exact. C'est seulement vrai pour le soleil. Comme il existe autant d'étoiles que d'humains (non en fait il en existe plus, et deux étoiles ne se ressemblent pas forcément). Dans nos modèles, il existe trois types d'étoiles :
- les naines rouges, ce sont les étoiles les plus répandues, et en leur sein, il n'existe pas de zone radiative, il n'y a qu'une zone convective, et c'est dans ces étoiles ou quasiment tout l'hydrogène peut être consommé. Le brassage dans toute l'étoile aide à cela, et cela explique leur durée de vie (peut-être 100 milliards d'années ?)
- les étoiles comme le soleil, zone radiative et convective
- les étoiles très massives, qui n'ont pas du tout de zone convective, où tout est radiatif

Ah non non, il ne faut pas me lancer dans les détails, sinon je peux faire un monologue pendant des heures.
 #31725    par Cyril
 samedi 26 juillet 2014 à 09:58
En effet ! Les naines rouges sont les étoiles qui on la plus longue durée de vie a cause du phénomène que tu a cité !