QUEST CE QUE LE SOLEIL ? Le Soleil nest pas si unique quil y paraît. Cest une étoile comme il en existe tant dautres. Mais quest-ce quune étoile ? Un équilibre.

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1 QUEST CE QUE LE SOLEIL ? Le Soleil nest pas si unique quil y paraît. Cest une étoile comme il en existe tant dautres. Mais quest-ce quune étoile ? Un équilibre instable ! Pour simplifier, une étoile est une énorme boule de gaz chaud (cest ce quon appelle le « plasma ») (essentiellement de lhydrogène: 90%). Elle doit conserver un équilibre. Par exemple, le Soleil na presque pas évolué depuis 5 milliards dannées. Généralement, nous imaginons une boule de gaz comme une masse qui a tendance à se disperser, à occuper tout lespace. Au contraire le gaz dune étoile, loin de séparpiller, reste confiné dans un volume bien déterminé. Cest là quintervient le qualificatif « énorme ». En effet, plus un astre est massif, plus sa gravitation est grande. La gravitation dune étoile est donc telle que chaque atome est attiré vers le centre et assure la cohésion du gaz. Si toutes les particules de létoile sont attirées au centre, pourquoi létoile ne se contracte-t-elle pas ? Là intervient le qualificatif « chaud ». De la chaleur, cest-à-dire de lénergie, est fabriquée au centre dune étoile. Comment ? Grâce à cette même gravitation qui comprime l'hydrogène. Or, lorsqu'on comprime un gaz, celui-ci se réchauffe car ses atomes sagitent. Mais il arrive un point où les atomes d'hydrogène sont tellement agités qu'au lieu de rebondir les uns sur les autres, ils fusionnent pour donner de l'hélium. Lors de cette fusion thermonucléaire, une grosse quantité d'énergie est dégagée qui compense l'action de la gravité. Cette énergie se propage vers la surface et parvient à supporter le poids de létoile. On appelle cette force pression de radiation. Parvenue à la surface, lénergie sévacue sous forme de rayonnement. L'étoile reste stable la majorité de sa vie (pendant 90% de son existence, soit jusquà 10 milliards dannées pour le Soleil) parce que la puissance nucléaire dégagée en son cœur compense la force de gravitation. La vie dune étoile est donc un combat permanent pour lutter contre son propre poids. Mais cest un combat désespéré car un jour, cet équilibre se détériore, la gravitation triomphe et le cœur de létoile seffondre sur lui-même. Le Soleil, une puissance colossale La conversion dun kilogramme dhydrogène en hélium fournit la même énergie que la combustion de 200 tonnes de charbon et alimenterait une ampoule de 100 watts pendant un million dannées. Or, dans des étoiles comme le Soleil, ce ne sont pas quelques kilos mais six cents millions de tonnes dhydrogène qui chaque seconde se transforment en hélium. Ce débit colossal qui permet dinterrompre momentanément la contraction de létoile. La mort des étoiles peu massives Toute histoire qui parle de combustible sachève dans la cendre et lextinction. Lorsque lhydrogène sest épuisé en se transformant en hélium, le feu central perd son aliment principal et le cours paisible de la vie de létoile arrive à son terme (on peut dire qu'une étoile commence à « mourir » lorsqu'elle a brûlé environ 20% de son hydrogène). Lépuisement du carburant se traduit par une chute du débit des réactions thermonucléaires. Léquilibre entre gravitation et radiation est rompu en faveur de la première. Létoile saffaisse sous son propre poids et son cœur se contracte. Lhydrogène resté intact dans les couches supérieures commence à brûler et lenveloppe de létoile, à linverse de son cœur, se dilate. Son volume finit par saccroître dun milliard. Ce faisant, létoile a changé de couleur, car en séloignant du cœur ses couches externes se sont refroidies. Elle est devenue une géante rouge. La mort du Soleil Le Soleil lui-même deviendra une géante rouge dans cinq ou six milliards dannées. Dès que son cœur aura brûlé lhydrogène, notre étoile commencera à gonfler ; la petite planète Mercure, à soixante millions de km pourtant, sera vaporisée, latmosphère de Vénus sera soufflée, les océans de la Terre entreront en ébullition. Puis le Soleil se dilatera encore et ravagera la Terre. Le rayon maximal du futur Soleil dans sa phase de géante rouge atteindra presque les 150 millions de km de lorbite terrestre ! Jean-Pierre Luminet, Suzie Maccario, Geoffrey Benoit YOHKOH