Grand oral du bac : LE SOLEIL

« Sciences Le Soleil, qui est au cœur du système solaire, est une étoile de taille moyenne.

Voisine de la Terre à l'échelle de l'Univers, elle nous offre son énergie, indispensable à la vie.

L e Soleil est situé dans la Voie lactée à envi­ ron 30 000 années lumière du noyau de la galaxie.

Neuf planètes -Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton dans l'ordre de leur éloignement au Soleil - gravitent autour de lui sur des orbites ellip­ tiques.

Elles forment, avec leurs satellites, les météorites, les comètes, les poussières et gaz interplaflétaires sans oublier le Soleil, le système solaire.

A près de ISO millions de km de notre planète, le Soleil est l'étoile la plus proche de nous.

Sa lumière nous parvient en 8'18"7.

C'est une étoile dont le rayon, de 696000 km, est 109 fois supérieur à celui de la Terre.

L'astre tourne sur lui-même dans le sens direct en près de 2S jours, avec une vitesse qui diffère cependant selon le point considéré sur la surface solaire.

Le Soleil est une importante masse de gaz incandescent, estimée à 20 00 millions de mil­ liards de milliards de tonnes (2.1()30 kg), consti­ tuée d'environ 92% d'hydrogène, 7,2% d'hélium et d'éléments plus lourds à l'état de traces.

Il émet un puissant rayonnement dans l'espace, principalement des rayons X, des rayons gamma, ultraviolets et infrarouges.

Son observation Depuis les temps les plus reculés le Soleil fascine les hommes.

L'étoile fut étudiée scientifiquement à partir du moment où l'on découvrit les taches solaires.

Les Chinois en avaient déjà observé à l'œil nu dès 200 av.

J.-C.

En 1611, l'astronome et physicien italien Galilée (IS64-1642) tenta de les étudier à l'aide d'une lunette astronomique.

En ......

Des phénomènes de déformation de champ magnétique dans ta photosphère déclenchent ce genre d'éruptions, violentes émissions de gaz, qui peuvent s'éloigner à1000 000km de ta chromosphère.

L'observation .....

d'une éclipse totale de soleil permet de voir ta couronne solaire.

On ta reconnaît à ses protubérances gazeuses très chaudes (parfois 2 000 000 •c) et gigantesques, occupant l'espace sur plusieurs millions de kilomètres.

1666, le spectre du Soleil fut décrit par le physi­ cien et mathématicien Isaac Newton (1642-1727).

En 1814, le physicien allemand Joseph von Fraun­ hofer (1787-1826) mit au point le spectroscope, dispositif qui sépare les spectres lumineux en raies de différentes longueurs d'onde.

Parmi les instruments qui ont consi dérable­ ment fait progresser l'étude et la connaissance de notre étoile, on peut citer le spectrohéliograppe.

Ce dispositif, inventé en 1891 par l'astrophysicien américain George Hale (1868-1938), est constitué d'un spectrographe à haute résolution équipé d'une fente pour sélectionner une seule radia­ tion.

Associé à un télescope, il permet de photo­ graphier le Soleil en lumière monochromatique (une seule longueur d'onde).

L'astronome français Bernard Lyot (1897-19S2) construisit le coronographe vers 1930, lunette astronomique qui photographie la couronne solaire, normalement invisible, en l'absence d'éclipse totale de Soleil.

Dans les années 1970, les Américains lancèrent des satellites pour étu­ dier la partie du rayonnement solaire qui ne tra­ verse pas l'atmosphère terrestre et ne peut donc parvenir jusqu'à nous.

Les observatoires solaires en orbite, comme l'observatoire OSO, étudièrent les rayons X et gamma émis par le Soleil; les satel­ lites Pioneer examinèrent le vent solaire ...

Actuel- L'astronomie p.

301 L'astrophysique p.

305 Les constellations p.

911 L'énergie p.

1269 L'exploration de l'espace p.

1317 La vie des étoiles p.

1387 La Lune p.

2309 Le réchauffement de la Terre p.

34 Le système solaire p.

3893 Histoire de fa Terre p.

4103 lement, on peut facilement étudier l'atmosphère solaire, contrairement à la structure interne de l'astre, inaccessible à l'observation.

Les images ou les photographies du Soleil sont prises directe­ ment en lumière blanche, ou bien en lumière monochromatique par des spectrohéliographes.

Les observatoires qui ont permis d'étudier le ......

Notre système solaire pendant dix ans d'existence.

On voit tes différences de temps de révolution des planètes autour du Soleil.

Certaines (Mars, en rose) ont une orbite fermée car elles mettent moins de dix ans à accomplir leur révolution.

D'autres ont une orbite ouverte, tel Saturne (en vert) qui met un peu plus de 29 ans.

Soleil sont nombreux et répartis dans le monde enti er.

On peut citer ceux de Kitt Peak, aux États­ Unis, de Meudon et du pic du Midi, en France, de Culgoora, en Australie, etc.

La structure interne Le Soleil est formé de quatre couches concen­ triques: le noyau (cœur de l'étoile); la photo­ sphère; la chromosphère; la couronne.

Ces trois dernières constituent l'atmosphère solaire.

Seule la photosphère est visible depuis notre planète.

Nous connaissons cependant la structure interne du Soleil grâce à des modèles théoriques fondés sur l'évolution des étoiles.

La température la plus élevée -près de IS mil­ lions de degrés -est atteinte dans le noyau solaire, de densité égale à environ ISO fois celle de l'eau et constitué actuellement de 34% d'hydrogène en masse.

Le noyau, épais d'environ 700 000 km, est le lieu de réactions de fusion thermonucléaire qui transforment l'hydrogène en hélium.

Ces processus s'accompagnent d'une perte de masse compensée par la production d'énergie vers l'extérieur.

Une partie de l'énergie libérée est transpor tée par des photons vers la zone radiative, entourant le noyau.

Dans la partie externe de l'étoile, l'énergie est trans­ portée par convection (zone convective).. »