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LE SOLEIL CLUB DES ASTRONOMES AMATEURS DE LAVAL LE 2 MAI 2007.

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1 LE SOLEIL CLUB DES ASTRONOMES AMATEURS DE LAVAL LE 2 MAI 2007

2 LE SOLEIL LE SOLEIL EST LA SEULE ÉTOILE QUE L’ON PEUT OBSERVER DE PRÈS
ÉTOILE NAINE DE TYPE SPECTRAL G2-V G2= + 5,770 K * V= ÉVOLUE SELON LE DIAGRAMME HERTZSPRUNG-RUSSELL 0 K= -273 C ET 5770 K = 5496 C

3 LE SOLEIL LE SOLEIL ÉVOLUE SELON LE DIAGRAMME COMME LES AUTRES ÉTOILES ET POURRAIT DEVENIR UNE GÉANTE OU SUPERGÉANTE IL EST À MI-CHEMIN DE SA VIE

4 LE SOLEIL IL FINIRA SA VIE EN NAINE BLANCHE
IL N’A PAS LA MASSE SUFFISANTE POUR FINIR EN SUPERNOVAE * LORSQU’IL SERA UNE GÉANTE ROUGE , SON DIAMÈTRE SERA D’ENVIRON 100 FOIS LE DIAMÈTRE ACTUEL ET ENGLOUTIRA LES ORBITES DE MERCURE ET VÉNUS JUSQU’À L’ORBITE DE LA TERRE POUR TERMINER EN SUPERNOVAE UNE ÉTOILE DOIT AVOIR 8 MASSE SOLAIRE OU PLUS

5 LE SOLEIL LA TEMPÉRATURE CONTINUERA DE CROÎTRE ATTEIGNANT 100 MILLION DEGRÉS C ET IL BRÛLERA SON HÉLIUM IL BRILLERA 2349 FOIS PLUS FORT QU’AUJOURD’HUI NOTRE ATMOSPHÈRE SERA VAPORISÉE POUR TERMINER EN SUPERNOVAE UNE ÉTOILE DOIT AVOIR 8 MASSE SOLAIRE OU PLUS

6 LE SOLEIL ON ESTIME À PLUS DE 100 MILLIONS D’ÉTOILES DE CE TYPE DANS NOTRE VOIE LACTÉE IL GRAVITE AUTOUR DU CENTRE ET EST DISTANT DE 25 À 28,000 ANNÉES LUMIÈRE

7 LE SOLEIL SA RÉVOLUTION AUTOUR DU CENTRE DE LA VOIE LACTÉE PREND 220 MILLIONS D’ANNÉES IL PARCOURT SA COURSE À 217 KM/ SEC NOUS SOMMES DANS LE BRAS D’ORION

8 LE SOLEIL EN CHIFFRES DISTANCE MOYENNE DE LA TERRE: 149,597,870 KM OU 1 UA DIAMÈTRE: 1,392,000 KM SOIT 110 FOIS LA TAILLE DE LA TERRE MASSE: 2000 MILLIARDS DE MILLIARDS DE MILLIARDS DE KG SOIT 330,000 FOIS LA TERRE ENVIRON

9 LE SOLEIL EN CHIFFRES SA MASSE EST COMPOSÉE DE: 73,46% D’HYDROGÈNE
24,85% D’HÉLIUM 0,77% D’OXYGÈNE 0,29% DE CARBONE 0,16% DE FER 0,12% DE NÉON EN RÉSUMÉ, C’EST UNE GROSSE BOULE DE GAZ TRÈS CHAUDE

10 LE SOLEIL EN CHIFFRES SA MAGNITUDE APPARENTE EST DE: - 26.8
TEMPÉRATURE EN SURFACE EST DE 5,770 K TEMPÉRATURE DE LA COURONNE 5,000,000 K L’ÉNERGIE DÉGAGÉE EST DE 386 MILLIARDS DE MILLIARDS DE MÉGAWATTS PRODUITE PAR LA FUSION NUCLÉAIRE IL TOURNE SUR LUI-MÊME EN 27 JOURS K = C

11 STRUCTURE INTERNE L’INTÉRIEUR EST DIVISÉ EN 3 ZONES: NOYAU
ZONE RADIATIVE ZONE CONVECTIVE

12 STRUCTURE INTERNE LE NOYAU EST LA PARTIE DANS LAQUELLE L’ÉNERGIE DU SOLEIL EST CRÉÉE GRÂCE À DES RÉACTIONS NUCLÉAIRES LA TEMPÉRATURE EST D’ENVIRON 15 MILLIONS K LA PRESSION EXERCÉE DANS LE NOYAU EST 340 MILLIARDS DE FOIS LA PRESSION TERRESTRE AU NIVEAU DE LA MER

13 STRUCTURE INTERNE LE NOYAU REPRÉSENTE 25% DU DIAMÈTRE DU SOLEIL
LE NOYAU EST TELLEMENT DENSE QU’IL REPRÉSENTE ENVIRON 60% DE LA MASSE TOTALE DU SOLEIL

14 STRUCTURE INTERNE ZONE RADIATIVE:
ENTOURE LE NOYAU ET REPRÉSENTE 55% DU RAYON DU SOLEIL LÀ OÙ L’ÉNERGIE CRÉÉE SOUS FORME DE RAYONS GAMMA DANS LE NOYAU EST TRANSPORTÉE VERS L’EXTÉRIEUR PHOTON: PATICULE ÉLÉMENTAIRE RÉSULTANT DE L’INTERACTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE. SE PRODUIT QUAND 2 PARTICULES CHARGÉES ÉLECTRIQUEMENT INTERAGISSENT

15 STRUCTURE INTERNE ZONE RADIATIVE: C’EST UN MODE DE TRANSPORT TRÈS LENT
LES RAYONS GAMMA SONT CONSTAMMENT ABSORBÉS PUIS RÉÉMIS PAR LES PARTICULES À DES TEMPÉRATURES DE PLUS EN PLUS BASSES ILS ATTEIGNENT LA SURFACE EN LUMIÈRE VISIBLE RENDU AU 4/5 DU TRAJET LE TRANSPORT DE L’ÉNERGIE SE FAIT PAR CONVECTION PLUTÔT QUE PAR RADIATION

16 STRUCTURE INTERNE ZONE RADIATIVE:
UN PHOTON MET PLUSIEURS CENTAINES DE MILLIERS D’ANNÉES POUR SORTIR DU SOLEIL S’IL N’Y AVAIT PAS D’OBSTACLE , IL NE PRENDRAIT QUE QUELQUES SECONDES

17 STRUCTURE INTERNE ZONE CONVECTIVE: C’EST LA COUCHE EXTÉRIEURE
ELLE REPRÉSENTE ENVIRON 30% DU DIAMÈTRE DU SOLEIL LA TEMPÉRATURE EST EN DESSOUS DE 1,000,000 K

18 STRUCTURE INTERNE ZONE CONVECTIVE:
LE TRANSPORT D’ÉNERGIE SE FAIT PAR CONVECTION C’EST À DIRE QUE LES GAZ CHAUDS DES PROFONDEURS REMONTE À LA SURFACE PAR MOUVEMENTS ET LIBÈRE DE L’ÉNERGIE EN SE REFROIDISSANT CONVECTION MODE DE TRANSFERT DE LA CHALEUR EX: LES BOUILLONS D’EAU MONTANT À LA SURFACE D’UNE CASSEROLE

19 STRUCTURE INTERNE ZONE CONVECTIVE:
L’ÉNERGIE REPLONGE ENSUITE VERS L’INTÉRIEUR ET LE CYCLE RECOMMENCE C’EST UN CYCLE PERPÉTUEL

20 LA SURFACE C’EST UNE RÉGION QUI N’A PAS DE LIMITES BIEN DÉFINIES
C’EST LA PHOTOSPHÈRE ENVIRON 100 KM D’ÉPAISSEUR TEMPÉRATURE DE 6000 À 4000 K

21 LA SURFACE LA DENSITÉ Y DÉCROIT RAPIDEMENT
C’EST LA DERNIÈRE COUCHE OPAQUE ET BRILLANTE C’EST LA PHOTOSPHÈRE QUE NOUS VOYONS QUAND NOUS REGARDONS LE SOLEIL

22 LA GRANULATION LES GRANULES SONT CRÉES PAR LA CONVECTION COMME DANS UNE BOUILLOIRE DENSITÉ MOINDRE

23 LA GRANULATION LA SURFACE N’EST PAS UNIFORME
PRÉSENTE UN ASPECT GRANULEUX C’ EST LE MORCELLEMENT DE LA PHOTOSPHÈRE DES MILLIONS DE GRAINS VISIBLES TAILLE MOYENNE D’UN MILLIER DE KM ET NE DURE QUE QUELQUES MINUTES

24 LES TACHES SOLAIRES LES ASTRONOMES CHINOIS LES OBSERVAIENT DÉJÀ IL Y A PLUS DE 1000 ANS RÉGIONS SOMBRES DE LA PHOTOSPHÈRE DURENT DES JOURS OU DES MOIS

25 LES TACHES SOLAIRES LE DIAMÈTRE DES TACHES VARIE DE QUELQUES MILLIERS À UNE CENTAINE DE MILLIERS DE KM LE NOMBRE DE TACHES N’EST PAS CONSTANT MAIS VARIE FORTEMENT

26 LES TACHES SOLAIRES IL VARIE DE ZÉRO À UN NOMBRE MAXIMUM DANS UN CYCLE QUI DURE 11 ANS ENVIRON ( LE CYCLE VARIE DE 7 À 15 ANS ) LE DERNIER MAXIMUM ÉTAIT EN 2000 LE PROCHAIN MAXIMUM SERA EN 2011

27 LES TACHES SOLAIRES LES TACHES SOLAIRES SONT ENTOURÉES DE ZONES BRILLANTES CE SONT LES FACULES

28 LES TACHES SOLAIRES LES TACHES SOLAIRES SONT CRÉÉES PAR DES DIFFÉRENCES DE TEMPÉRATURE DANS LA PHOTOSPHÈRE 4000 K AU LIEU DE 6000 K ELLES ÉMETTENT MOINS DE LUMIÈRE DONC ELLES APPARAISSENT SOMBRES PAR CONTRASTE

29 LE CYCLE SOLAIRE ON VOIT BIEN ICI LES DIFFÉRENCES D’ACTIVITÉS SOLAIRES DANS UN CYCLE

30 LE CYCLE SOLAIRE LE CYCLE EST LIÉ À LA PRÉSENCE D’UN CHAMP MAGNÉTIQUE COMBINÉ À 2 AUTRES PHÉNOMÈNES: ROTATION DIFFÉRENTIELLE MOUVEMENTS DE CONVECTION

31 LE CYCLE SOLAIRE ROTATION DIFFÉRENTIELLE:
LE SOLEIL NE TOURNE PAS SUR LUI-MÊME EN UN SEUL BLOC CHAQUE ZONE TOURNE À DES VITESSES DIFFÉRENTES PAR RAPPORT AUX AUTRES EXEMPLE: PÔLES: 35 JOURS ÉQUATEUR: 25 JOURS

32 LE CYCLE SOLAIRE MOUVEMENTS DE CONVECTION:
CES MOUVEMENTS PRÈS DE LA SURFACE AFFECTENT AUSSI LE CHAMP MAGNÉTIQUE EN LE TORDANT ET DÉFORMANT

33 LE CHAMP MAGNÉTIQUE LE CHAMP MAGNÉTIQUE EST TORDU PAR LA ROTATION DIFFÉRENTIELLE LES COURANTS DE CONVECTION VONT AMPLIFIER LE PHÉNOMÈNE

34 LE CHAMP MAGNÉTIQUE LES ÉLECTRONS ET LES PROTONS VONT INDUIRE LE CHAMP MAGNÉTIQUE EN SE DÉPLAÇANT DES PETITES BOUCLES SE FORMENT À LA SURFACE ET LES TACHES SOLAIRES APPARAISSENT Le phénomène d'induction électromagnétique (ou induction magnétique ou, simplement, induction) a pour résultat la production d'une différence de potentiel aux bornes d'un conducteur électrique soumis à un champ électromagnétique variable. Ce principe est utilisé dans les transformateurs électriques entre autres applications. INDUCTION MAGNÉTIQUE: DIFFÉRENCE DE POTENTIEL AUX BORNES D’UN CONDUCTEUR ÉLECTRIQUE SOUMIS À UN CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE VARIABLE

35 LE CHAMP MAGNÉTIQUE QUAND LE PHÉNOMÈNE DEVIENT TROP INTENSE , LES LIGNES SE COMBINENT ET ÉCLATENT ET CELA MÈNE ÉVENTUELLEMENT À L’INVERSION DES PÔLES AUX 11 ANS EN MOYENNE

36 LE CHAMP MAGNÉTIQUE LES LIGNES DE CHAMP VIENNENT DONC FORMER DES BOUCLES À L’EXTÉRIEUR DU SOLEIL C’EST AUX PIEDS DE CES BOUCLES QUE SE FORMENT LES TACHES SOLAIRES LE CHAMP MAGNÉTIQUE DU SOLEIL EST 5000 FOIS PLUS INTENSE QUE CELUI DE LA TERRE

37 LA CHROMOSPÈRE C’EST LA COUCHE DE GAZ QUI ENTOURE LA PHOTOSPHÈRE
ELLE N’EST VISIBLE QUE LORS D’UNE ÉCLIPSE TOTALE DU SOLEIL COMPOSÉE D’HYDROGÈNE IONISÉE H APHA

38 LA CHROMOSPÈRE ÉPAISSEUR DE 15,000 KM ENVIRON
TEMPÉRATURE REMONTE DE 4,000 K À 10,000 K AUGMENTE AU FUR ET À MESURE QU’ON S’ÉLOIGNE DENSITÉ TRÈS FAIBLE QUASIMENT TRANSPARENTE ET INVISIBLE EN PLEIN JOUR

39 LA CHROMOSPÈRE SA FRONTIÈRE EST SURMONTÉE DE PICS APPELÉS SPICULES
CES DERNIERS DURENT EN MOYENNE 5 À 10 MINUTES D’UNE HAUTEUR DE 800 KM À 50, 000 KM CE SONT DES JETS DE GAZ ÉJECTÉS À UNE VITESSE DE 30 KM / SEC CE SONT DES JETS DE MATIÈRES LONGS ET FINS

40 LA COURONNE SOLAIRE LA COURONNE SOLAIRE EST CE QUI APPARAÎT À L’EXTÉRIEUR DU CERCLE NOIR LA TEMPÉRATURE Y AUGMENTE JUSQU’À QUELQUES MILLIONS K DENSITÉ TRÈS FAIBLE

41 LA COURONNE SOLAIRE C’EST DANS LA COURONNE SOLAIRE QUE SE FORMENT LES PROTUBÉRANCES IL S’AGIT DE COLONNES DE GAZ MOINS CHAUD MAIS PLUS DENSE QUE LA COURONNE ELLES PEUVENT PRENDRE DIFFÉRENTES FORMES

42 LA COURONNE SOLAIRE ELLES PEUVENT ATTEINDRE DE 150, 000 KM DE HAUTEUR
JUSQU’À 300,000 KM DE LONG JUSQU’À 40,000 KM DE LARGE IL EXISTE 6 TYPES DE PROTUBÉRANCES

43 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE ACTIVE: *
SUBORDONNÉE AUX DISTORSIONS DU CHAMP MAGNÉTIQUE LIÉE À UN GROUPE DE TACHES ÉVOLUE RAPIDEMENT ELLE SE DILATE ET SES DÉBRIS RETOURNENT SUR LE SOLEIL C’EST UNE VRAIE PHOTO DE CE TYPE DE PROTUBÉRANCE

44 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE QUIESCENTE: * ÉVOLUE TRÈS LENTEMENT
FIGÉE DANS LE CHAMP MAGNÉTIQUE CONSERVE SON ASPECT PENDANT DES JOURS PRÉVALANTE AUX HAUTES LATITUDES C’EST UNE VRAIE PHOTO DE CE TYPE DE PROTUBÉRANCE

45 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE ÉRUPTIVE: * ÉVOLUE RAPIDEMENT
PERPENDICULAIRE À LA PHOTOSPHÈRE PRÉVALENT AUX FAIBLES LATITUDES C’EST UNE VRAIE PHOTO DE CE TYPE DE PROTUBÉRANCE

46 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE ANNULAIRE ( LOOP ): *
EN FORME D’ ANNEAU OU D’ARC OU DE JET OU DE FONTAINE SUIT LES LIGNES DE CHAMP MAGNÉTIQUE CONNECTANT LES TACHES DE POLARITÉS OPPOSÉES C’EST UNE VRAIE PHOTO DE CE TYPE DE PROTUBÉRANCE

47 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE À VORTEX: *
A UNE FORME SPIRALÉE OU TORSADÉE CARACTÉRISTIQUE CE N’EST PAS UNE VRAIE PHOTO D’UNE PROTUBÉRANCE À VORTEX. PHOTO INTROUVABLE

48 LA COURONNE SOLAIRE PROTUBÉRANCE À JET: *
MANIFESTATION IMPORTANTE DE L’ ACTIVITÉ SOLAIRE SUIT LE CYCLE RELIÉ AUX TACHES SURMONTÉ DE JET DE MATIÈRE CORONALE CE N’EST PAS UNE VRAIE PHOTO D’UNE PROTUBÉRANCE À JET. PHOTO INTROUVALE

49 LA COURONNE SOLAIRE LA COURONNE SOLAIRE EST PARFOIS AGITÉE DE PHÉNOMÈNES VIOLENTS: LES ÉRUPTIONS SOLAIRES LA TEMPÉRATURE Y GRIMPE JUSQU’À 5,000,000 K

50 LA COURONNE SOLAIRE CES ÉRUPTIONS SONT SOUVENT ACCOMPAGNÉES D’ÉJECTIONS DE MASSE CORONALE DES MILLIARS DE TONNES DE MATIÈRE SONT EXPULSÉES À DES CENTAINES DE KM / SEC DANS LE MILIEU INTERPLANÉTAIRE ET SONT ENTRAÎNÉES PAR LES VENTS SOLAIRES

51 LA COURONNE SOLAIRE CES ÉJECTIONS SONT TRÈS DANGEUREUSES
C’EST LE CHAMP MAGNÉTIQUE DE LA TERRE QUI NOUS PROTÈGE EN FAISANT DÉVIER CETTE MATIÈRE

52 LE VENT SOLAIRE LES VENTS SOLAIRES SONT COMPOSÉS D’ÉLECTRONS, DE PROTONS ET AUTRES PARTICULES ÉNERGITIQUES ENVIRON 2,000,000 DE TONNES DE MATIÈRES ÉJECTÉES PAR SECONDE VITESSE DE 500 KM /SEC AU NIVEAU DE LA TERRE

53 LE VENT SOLAIRE LE VENT SOLAIRE VIENT DES RÉGIONS FROIDES DE LA COURONNE SOLAIRE APPELÉS TROUS CORONAUX SITUÉS AUX PÔLES LA TEMPÉRATURE VARIE DE 50,000 À 500,000 K MAIS LA DENSITÉ EST TRÈS FAIBLE

54 LE VENT SOLAIRE LES PARTICULES CHARGÉES ÉLECTRIQUEMENT AU CONTACT DE LA MAGNÉTOSPHÈRE CRÉÉES LES AURORES BORÉALES ET AUSTRALES

55 LE VENT SOLAIRE LES VENTS SOLAIRES VIENNENT PERTURBER NOS SATELLITES ET SONDES EN VÉHICULANT DE GRANDES QUATITÉS DE DOSES DE RADIATION ILS REPRÉSENTENT UN DANGER POUR LES ÉQUIPAGES DE LA NAVETTE ET DE LA STATION SPATIALE INTERNATIONALE

56 LE VENT SOLAIRE LE VENT SOLAIRE EST RESPONSABLE DE LA QUEUE DES COMÈTES QUI EST TOUJOURS DIRIGÉ À L’OPPOSÉ DU SOLEIL IL A UNE INFLUENCE SUR LA TRAJECTOIRE DES VAISSEAUX SPATIAUX

57 LE VENT SOLAIRE LES VENTS SOLAIRES ONT OCCASIONNÉS UNE PANNE ÉLECTRIQUE GIGANTESQUE AU QUÉBEC ET AUX USA EN 1989 DE NOMBREUX TRANSFORMATEURS ONT ÉTÉ ENDOMMAGÉS 13,2M$ AU QUÉBEC SEULEMENT POUR LES REMPLACER

58 LE SOLEIL : CONTROVERSES
EN QUOI L’ ACTIVITÉ SOLAIRE AFFECTE –T -ELLE LE CLIMAT TERRESTRE ? POURQUOI LA COURONNE EST - ELLE PLUS CHAUDE QUE LA PHOTOSPHÈRE ? ON NE CONNAÎT PRESQUE RIEN DES RÉGIONS POLAIRES DU SOLEIL À CAUSE DU PLAN DE L’ ÉCLIPTIQUE MISSION ULYSSES DEVRAIT FOURNIR DES RÉPONSES

59 LE SOLEIL: MISSION ULYSSES
ULYSSES A ÉTÉ LANCÉ À PARTIR DE LA NAVETTE SPATIALE DISCOVERY LE 6 OCTOBRE 1990 BUT: ATTEINDRE LES PLUS HAUTES LATITUDES DU SOLEIL EN DEHORS DU PLAN DE L’ ÉCLIPTIQUE ÉTUDIER VENT SOLAIRE, CHAMP MAGNÉTIQUE, RAYONS SOLAIRES ET COSMIQUES, ÉMISSION ONDES RADIO ETC

60 REMERCIEMENTS OLIVIER ESSLINGER
MAÎTRISE DE PHYSIQUE UNIVERSITÉ DE STRASBOURG 1992 DEA EN ASTROPHYSIQUE ET TECHNIQUES SPATIALES UNIVERSITÉ DE PARIS 1994 DOCTORAT EN ASTROPHYSIQUE UNIVERSITÉ DE GALLES EN 1997 MAINTENANT INFORMATICIEN

61 REMERCIEMENTS ZALIA ESSLINGER
LICENCE EN PHYSIQUE APPLIQUÉE UNIVERSITÉ LAURENTIENNE DE SUDBURY EN ONTARIO ELLE A DIRIGÉE LE PLANÉTARIUM SULTAN INKADAR DANS L’ÉTAT DU SARAWAC SUR L’ÎLE DE BORNÉO DOCTORAT EN ASTROPHYSIQUE UNIVERSITÉ DE GALLES EN 1997

62 REMERCIEMENTS S.O.H.O ( SOLAR & HELIOSPHERIC OBSERVATION ) LANCÉ 2 DÉCEMBRE 1995 N.A.S.A ESA


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