Le soleil est l'étoile au centre de notre système solaire. Il dégage de la chaleur et de la lumière, ce qui réchauffe la Terre et les autres planètes. Mais comment fait-il cela ?
Dans cet article, vous trouverez :
- 1 Radiation solaire
- 2 Transmission d'énergie par le vide et les milieux physiques
- 3 Absorption du rayonnement solaire par la Terre
- 4 Reradier la chaleur
- 5 Quelle température atteint le soleil ?
- 6 La chaleur et l'énergie du soleil
- 7 La température toastée du soleil
- 8 La source d'énergie du soleil : la chaîne proton-proton
- 9 Les rayons brillants du soleil
- 10 Le Soleil est une étoile de type G
- 11 Conclusion
Radiation solaire
Qu'est-ce que le rayonnement solaire ?
Le rayonnement solaire est l'énergie qui provient du soleil et réchauffe la Terre. Il est créé par des réactions de fusion nucléaire dans le noyau du soleil, ce qui lui fait émettre une grande quantité de rayonnement électromagnétique, principalement sous forme de lumière visible.
Quelle quantité de rayonnement solaire atteint la Terre ?
La surface du soleil émet environ 63 millions de watts d'énergie par mètre carré, mais au moment où elle nous atteint, après avoir parcouru 93 millions de kilomètres, elle n'est plus que de 1,370 XNUMX watts par mètre carré au sommet de l'atmosphère. C'est beaucoup d'énergie, mais ce n'est toujours pas suffisant pour que nous soyons tous en sueur !
Faits amusants sur le rayonnement solaire
- Le rayonnement solaire est le seul moyen de bronzer sans avoir à aller à la plage !
- Le rayonnement solaire est un excellent moyen d'alimenter vos gadgets et gadgets sans avoir à les brancher.
- Le rayonnement solaire peut être utilisé pour faire de délicieux s'mores sans avoir à allumer un feu de camp.
Transmission d'énergie par le vide et les milieux physiques
Un rayonnement électromagnétique
- Le rayonnement électromagnétique, comme la lumière visible, le rayonnement infrarouge, la lumière ultraviolette et les rayons X, peut traverser le vide de l'espace comme un fantôme.
- D'autres formes d'énergie ont besoin d'un support physique pour se déplacer, comme l'énergie sonore a besoin d'air ou d'une autre substance pour être transmise, et l'énergie des vagues des océans a besoin d'eau.
- Mais l'énergie solaire est spéciale, elle peut voyager du soleil à la Terre sans avoir besoin d'une substance physique pour transmettre l'énergie. Cette caractéristique de l'énergie électromagnétique permet à la Terre d'obtenir toute l'énergie solaire, y compris la chaleur, dont elle a besoin.
Énergie sonore
- L'énergie sonore a besoin d'air ou d'une autre substance pour être transmise, comme un murmure dans le vent.
- L'énergie des vagues des océans a besoin d'eau pour se déplacer, comme une ondulation dans un étang.
- Mais l'énergie solaire est différente, elle peut voyager du soleil à la Terre sans avoir besoin d'une substance physique pour transmettre l'énergie. Cette caractéristique de l'énergie électromagnétique permet à la Terre d'obtenir toute l'énergie solaire, y compris la chaleur, dont elle a besoin.
Absorption du rayonnement solaire par la Terre
Le cadeau du soleil
Alors le soleil dit "Hey Earth, j'ai quelque chose pour toi !" et la Terre dit "Qu'est-ce qu'il y a, Soleil ?" et le Soleil dit : « C'est tout un tas d'énergie ! Ça va être super!" Ainsi, le soleil envoie toute cette énergie sous forme de chaleur, de lumière et de rayons UV, et la Terre se dit : « Oh wow, merci Soleil !
Où est-ce que ça va?
Donc l'énergie est partout, et c'est comme : « Où est-ce que je vais ? Que fais-je?" et la Terre est comme, "Ne t'inquiète pas, j'ai eu !" Ainsi, l'énergie est absorbée par l'air, l'eau, les rochers, les bâtiments, la chaussée et les êtres vivants, et c'est comme, "Oh cool, je fais partie de quelque chose maintenant!"
Chauffage inégal
Donc, certaines parties de la Terre reçoivent plus d'énergie que d'autres, et c'est comme "Hé, pourquoi ça?" et la Terre dit "C'est comme ça, mon pote !" Ainsi, les différences d'énergie font que les vents et les courants océaniques se déplacent sur toute la planète, et c'est comme, "Woah, c'est plutôt cool!"
Reradier la chaleur
Que se passerait-il sans elle ?
- Si le soleil continuait de briller sur nous sans aucun moyen de se débarrasser de la chaleur, nous serions grillés !
- Heureusement, la Terre a un moyen de se refroidir : elle renvoie de la chaleur dans l'espace.
- La quantité de chaleur qui est reradiée dépend des types de gaz dans l'atmosphère. Certains gaz absorbent mieux la chaleur que d'autres et peuvent perturber le processus de reradiation.
- L'un de ces gaz est le dioxyde de carbone, qui peut provoquer «l'effet de serre». Lorsque la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmente, plus de chaleur est stockée dans l'atmosphère et moins de chaleur est reradiée.
Qu'est-ce que cela signifie pour nous?
- Si nous ne surveillons pas la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, la Terre va devenir beaucoup plus chaude !
- Nous devons nous assurer de maintenir la Terre au frais en gérant la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
- Cela signifie réduire notre utilisation de combustibles fossiles, planter plus d'arbres et être généralement plus conscients de notre impact sur l'environnement.
Quelle température atteint le soleil ?
Température de surface
Alors, vous vous demandez à quel point le soleil est chaud ? Eh bien, laissez-moi vous dire, c'est chaud! Plus chaud qu'une journée à la plage, plus chaud qu'une randonnée en été et encore plus chaud que votre maison le jour le plus chaud de l'année lorsque le climatiseur est en panne. Nous parlons de températures de 90°F à 100°F (32°C à 38°C). Mais ce n'est rien comparé à la température la plus chaude jamais enregistrée sur Terre - 134 ° F (56.7 ° C) à Death Valley, en Californie, le 10 juillet 1913.
Le noyau du soleil
Le soleil, l'étoile au centre de notre système solaire, est bien plus chaud que tout ce que nous pouvons imaginer. La surface du soleil est brûlante, mais le noyau ? Eh bien, c'est un tout autre niveau de chaleur! Voici quelques éléments que vous pouvez vous attendre à trouver dans le noyau du soleil :
- Des températures atteignant jusqu'à 27 millions de degrés Fahrenheit (15 millions de degrés Celsius)
- Une pression si intense qu'elle est 250 milliards de fois supérieure à la pression au niveau de la mer
- Réactions de fusion nucléaire qui produisent de l'énergie et de la lumière
Conclusion
Donc, voilà. Le soleil est chaud. Comme, vraiment chaud. Plus chaud que tout ce que vous pouvez imaginer. Alors, la prochaine fois que vous irez au soleil, n'oubliez pas qu'il fait plus chaud que vous ne le pensez !
La chaleur et l'énergie du soleil
Température
- Dans l'espace, les molécules éloignées du Soleil sont réchauffées uniquement par la lumière résiduelle du Big Bang. Le zéro absolu est -273.15°C, -459.67°F ou 0K.
- Le gaz entre les étoiles peut atteindre une température d'environ 3K seulement.
- La surface du Soleil, ou photosphère, a une température moyenne d'environ 6000K.
- Les taches solaires sont plus froides, à environ 4500K.
- L'eau gèle à 273K (0°C ou 32°F) et bout à 373K (100°C ou 212°F).
Source d'énergie
- Au plus profond du Soleil, où la température est de 15 millions de kelvins, des atomes d'hydrogène se promènent et se heurtent souvent.
- Leurs énergies sont si élevées qu'une collision arrache les électrons de l'atome.
- L'hydrogène, qui est simplement un proton, se combine avec d'autres protons pour former de l'hélium.
- Ce processus, appelé chaîne proton-proton, libère de l'énergie sous forme de rayons gamma.
- Les rayons gamma sont convertis en chaleur et en lumière lorsqu'ils quittent le Soleil.
Light
- Des télescopes spéciaux sur Terre et dans l'espace peuvent nous montrer la surface du Soleil avec des détails exceptionnels.
- La chromosphère presque invisible, juste au-dessus de la photosphère, est un peu plus chaude que la surface avec une température atteignant une température d'environ 20,000 XNUMXK.
- Au-dessus de la chromosphère, la couronne devient un vent de gaz fin qui s'écoule vers l'extérieur à travers le système solaire.
- La couronne est remarquablement plus chaude que la surface du Soleil, avec des températures atteignant 2,000,000 XNUMX XNUMXK.
- Lors d'une éclipse solaire, lorsque la Lune bloque la lumière de la photosphère, la lueur blanche de la couronne est visible à l'œil.
Spectre
- Le Soleil est une étoile de type G, ce qui signifie qu'il émet un spectre de lumière dominé par la lumière jaune-vert.
- Le spectre solaire révèle la composition du Soleil, les éléments comme l'hydrogène, l'hélium et l'oxygène étant les plus abondants.
- L'énergie solaire gratuite est à notre disposition sous forme de lumière solaire, qui peut être utilisée pour alimenter les maisons et les entreprises.
- Naviguer dans l'espace avec la lumière du soleil est possible, car les engins spatiaux peuvent utiliser l'énergie du soleil pour se propulser.
- Le vent solaire est un flux de particules chargées qui est émis par le Soleil et qui peut affecter le climat de la Terre.
La température toastée du soleil
Les bases
- Le zéro absolu est un froid de -273.15 °C, -459.67 °F ou 0K.
- La Terre est maintenue au chaud par l'énergie restante de sa formation, l'énergie libérée par la désintégration radioactive et l'énergie qu'elle reçoit du Soleil.
- La surface du Soleil, ou photosphère, a une température moyenne d'environ 6000K.
- Les taches solaires sont plus froides, à environ 4500K, en raison d'un fort champ magnétique local bloquant le flux d'énergie.
- L'eau gèle à 273K (0°C ou 32°F) et bout à 373K (100°C ou 212°F).
Les parties invisibles
- La chromosphère presque invisible, juste au-dessus de la photosphère, est un peu plus chaude que la surface avec une température atteignant 20,000 XNUMXK.
- Au-dessus de la chromosphère, la couronne est un vent de gaz fin qui s'écoule vers l'extérieur à travers le système solaire.
- La couronne est beaucoup plus chaude que la surface du Soleil, avec des températures atteignant 2,000,000 XNUMX XNUMXK.
Le scoop intérieur
- La densité moyenne du Soleil est d'environ 1.4 gramme par centimètre cube.
- Le centre du Soleil est à 15,000,000 150 XNUMX K et a une densité de XNUMX grammes par centimètre cube.
- L'énergie du centre du Soleil atteint la surface en environ 1,000,000 8 XNUMX d'années et met XNUMX minutes pour atteindre la Terre.
La source d'énergie du soleil : la chaîne proton-proton
Que ce passe-t-il?
- À l'intérieur du Soleil, il fait si chaud (15 millions de kelvins !) que les atomes d'hydrogène rebondissent et se heurtent souvent les uns aux autres.
- Cette collision arrache les électrons, ne laissant que des protons et des électrons.
- Les protons ont assez d'énergie pour vaincre leur répulsion et fusionner, formant du deutérium, puis de l'hélium léger, et enfin, l'hélium que l'on trouve sur Terre.
- Chaque fois que ce processus se produit, 4 atomes d'hydrogène deviennent 1 atome d'hélium.
Quel est le gros problème?
- Lorsque l'hélium est fabriqué, une partie de la masse a disparu.
- Cette masse manquante a été transformée en énergie, sous forme de rayons gamma (100,000 XNUMX fois plus énergétiques que la lumière visible !).
- Ainsi, le Soleil convertit l'hydrogène en hélium et en énergie !
Les rayons brillants du soleil
Que sont les rayons gamma ?
Les rayons gamma sont comme de minuscules petits fêtards, ils sont absorbés par les atomes, puis ils deviennent tous excités et commencent à danser, changeant leur longueur d'onde en fonction des niveaux d'énergie des électrons dans les atomes et de la température des atomes.
Quel est le résultat final ?
Au moment où ces petits fêtards atteignent la surface du Soleil, ils se sont pour la plupart transformés en :
- Lumière visible (étoile de type G)
- Lumière ultraviolette
- Lumière infrarouge
- Petites quantités de rayons X
- Micro-ondes
- Les ondes radio
Tous ces éléments sont des formes de rayonnement électromagnétique, qui ne sont essentiellement que de la lumière, composée de photons.
Le Soleil est une étoile de type G
Qu'est-ce qu'une étoile de type G ?
- Les étoiles de type G sont des étoiles de taille moyenne qui émettent principalement de la lumière visible, avec un peu de rayons X, d'ultraviolets, d'infrarouges, de micro-ondes et d'ondes radio pour faire bonne mesure.
- Ils sont comme les boucles d'or des étoiles - pas trop chauds, pas trop froids, mais juste ce qu'il faut !
- Ces étoiles sont classées en fonction de la lumière qu'elles émettent, et celles similaires au Soleil sont étiquetées de type "G".
Qu'est-ce que cela signifie pour nous?
- Nous avons de la chance que le Soleil soit une étoile de type G, car son rayonnement électromagnétique est principalement de la lumière visible, ce qui est sans danger pour nous, les humains.
- L'atmosphère terrestre absorbe les rayons X les plus dangereux et la couche d'ozone bloque la lumière ultraviolette.
- La lumière infrarouge est ressentie comme de la chaleur, et les micro-ondes et les ondes radio transportent la musique dans l'espace.
Pourquoi le ciel est bleu?
- Le Soleil est une étoile G2, ce qui signifie qu'il a une température moyenne de surface de 5,780 XNUMX K, ce qui lui donne une couleur blanchâtre.
- L'atmosphère terrestre diffuse la lumière violette et bleue de plus courte longueur d'onde, donnant au ciel une apparence bleue.
- La lumière restante rend le Soleil jaune.
Autres types d'étoiles
- Les étoiles de type O sont les étoiles les plus grandes et les plus chaudes, et elles émettent principalement de la lumière ultraviolette.
- Les étoiles de type M sont les étoiles les plus petites et les plus froides, et elles émettent principalement de la lumière infrarouge.
- Proxima Centauri est une étoile de type M et l'étoile la plus proche du Soleil, située à 4 années-lumière.
- En analysant la lumière émise par une étoile, on peut en apprendre beaucoup sur elle.
Conclusion
En conclusion, le soleil est une source d'énergie incroyable qui nous réchauffe et nous éclaire. C'est incroyable de penser que la même énergie qui chauffe la Vallée de la Mort à 134°F (56.7°C) peut aussi nous fournir une douce chaleur dont nous pouvons profiter. Pour profiter au maximum de l'énergie du soleil, n'oubliez pas de porter un écran solaire, de rester hydraté et de profiter du plein air ! Et n'oubliez pas la règle la plus importante de toutes : ne regardez jamais directement le soleil, sinon vous verrez des étoiles !
