comment se consument les étoiles

[comprendrien]

Bonjour,

pourriez vous m'expliquer comment se consume une étoile. En effet pourquoi l'étoile ne se consume pas instantanément ? Pourquoi l'intérieur de l'étoile ne semble pas se consumer comme l'extérieur?

merci d'avance

[sebbastienss]

bonjour

C'est une question qui devrait intéresser beaucoups de gens, et moi aussi !

[Kelthuzad]

Salut,

 

Pour qu'une étoile se consume il faut qu'elle brule son hydrogène à une température suffisamment élevée (millions de degrés) pour donner de l'hélium (4H donne 1He). Le soleil fait 1,4 millions de km de diamètre, l'hydrogène en surface est trop froide (5000 degrés) car l'interaction gravitationnelle est plus faible (plus tu comprimes un gaz, plus il chauffe et en chauffant très très fort, l'hydrogène se consume).

 

On a donc l'hydrogène qui réagit au centre, le reste de l'hydrogène réagira lorsqu'il sera suffisamment chaud : suffisamment comprimé : suffisamment proche du centre, ce qui prend du temps, notamment pour les étoiles plutôt froides car la zone où les réactions se font est petite, les étoiles chaudes vont se consommer plus vite.

Modifié 16 mars 2014 par Kelthuzad

[Ygogo]

Bonjour

 

Merci pour cette intéressante question, et merci à Kelthuzad pour son début d'explication. Je vais prendre la suite simplement, et si certains trouvent qu'il n'y a pas assez d'équations, tant pis pour eux

 

Avant d'essayer de compléter, je voudrais cependant signaler que les expressions "se consumer" ou "brûler son hydrogène" ne me semblent pas bien adaptées, et qu'elles risquent d'entretenir des confusions sur les mécanismes en jeu.

 

En effet, le fonctionnement d'une étoile n'a strictement RIEN de comparable avec les combustions que nous pouvons observer dans notre vie de Terriens ordinaires... Le Soleil n'est PAS une "boule de feu" comme on le dit trop souvent

Mais il est vrai qu'il est une "boule" de gaz très, très, TRES chauds dont le centre est très, très, TRES comprimé, c'est-à-dire que les protons, les noyaux d'hélium, et divers autres constituants minoritaires sont bien plus proches et bien plus agités qu'ils ne le sont "chez nous"

 

Et il se trouve, pour des raisons que la physique quantique a l'impression d'avoir bien comprises , que dans ces conditions extrêmes (et dans ces conditions là seulement) l'hydrogène (ou plutôt le mélange protons + électrons) peut se transformer en hélium (noyaux d'hélium + électrons) avec libération d'une grande quantité d'énergie.

 

Jusque là, ça va ? vous suivez ?

[Kelthuzad]

Moi je suis

[Ygogo]

Bon, reprenons les questions, et montrons comment les infos précédentes permettre d'y répondre

 

(...) pourquoi l'étoile ne se consume pas instantanément ? (...)

 

Kelthuzad l'a expliqué : c'est seulement dans une zone centrale assez petite que les transformations qui donnent l'énergie peuvent se produire, et ça prend du temps... Je précise aussi que le processus n'est pas du tout explosif, parce qu'il y a une régulation spontanée. Le "débit d'énergie" est limité.

 

(...) Pourquoi l'intérieur de l'étoile ne semble pas se consumer comme l'extérieur? (...)

 

Attention, c'est exactement le contraire de ce que les apparences pourraient laisser croire : l'extérieur ne se consume pas. Certes, la surface est spectaculairement agitée, mais ce n'est que du brassage, et l'énergie émise vient justement de l'intérieur !

 

La suite après le déjeuner

[comprendrien]

Merci pour ce début d'explication très clair, pourrait-on voir plus en detail, après le dejeuner, ce qui compose la surface de l'étoile et pourquoi nous avons (ou seulement moi) l'impression que la surface "brûle" ?

[pat59]

Mais qu'est-ce que vous avez tous aujourd'hui à raconter vos passionnantes histoires en plusieurs épisodes ?

 

(Yui et sa sortie astro de 20 minutes qu'il nous raconte depuis hier soir, et maintenant Ygogo qui nous explique le fonctionnement des étoiles mais nous laisse sur un gros cliffhanger )

[Poussin38]

Sans équations il faut quand même compléter par le fait que le modèle décrit est plutôt celui du soleil, les étoiles plus massives fonctionnent sur le même principe (coeur très chaud qui consume son carburant interne) mais avec des spécificités sur lesquelles on pourra revenir une fois expliqué le fonctionnement de la chaudière nucléaire du soleil

 

Et quelques chiffres seraient quand même de bon aloi, même si on ne veut pas d'équations...

[ricounet]

Je vous conseille l'écoute de toute la série des podcasts de Roland Lehoucq sur le sujet. Ca commence ici :

 

http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/podcasts/ciel-espace-radio/1-9-qu-est-ce-qu-une-etoile

 

La suite sur le site. Passionnant !!!

[Poussin38]

Merci pour ce début d'explication très clair, pourrait-on voir plus en detail, après le dejeuner, ce qui compose la surface de l'étoile et pourquoi nous avons (ou seulement moi) l'impression que la surface "brûle" ?

 

C'est de l'hydrogène, normalement gazeux sur terre dans des conditions normales mais qui, sur le soleil, le fait ressembler à une soupe assez épaisse, le plasma, de température environ 6000 degrés en surface contre quelques millions au coeur. Le coeur de l'étoile évacuant son énergie, la surface de plasma est brassée comme de l'eau qui bout, suivant un mouvement dit de convection. De plus, ce mouvement de convection chauffe la partie externe du soleil à plusieurs millions de degrés, ce qui rajoute à l'impression - inexacte- que ça brûle (dans le cas du soleil, rien à sa surface ne brûle en soi).

[Ygogo]

Mais qu'est-ce que vous avez tous aujourd'hui à raconter vos passionnantes histoires en plusieurs épisodes ? (...)

 

Pour les autres, je ne sais pas, pour moi, il se trouve qu'il y a aussi une vie en dehors de Webastro

 

Sans équations il faut quand même compléter par le fait que le modèle décrit est plutôt celui du soleil, (...) Et quelques chiffres seraient quand même de bon aloi, (...)

 

Tout à fait d'accord... chaque chose en son temps !

[syncopatte]

Une mine d'or (toute faite) ici:

 

http://www.astrosurf.com/luxorion/vie-etoiles3.htm

 

Patte.

[bongibong]

Et puis le coeur du soleil ne brûle pas instantanément parce que dans la chaîne proton-proton, la première étape est très très lente, régie par l'interaction faible (dont le temps caractéristique est piloté par l'intensité intrinsèque de l'interaction).

[Ygogo]

(...) la première étape est très très lente, régie par l'interaction faible (...).

 

Oui, c'est bien là que se trouve le facteur limitant : la probabilité de réaction lorsqu'un proton rencontre un autre proton est extrêmement faible.

[yui]

Pour les autres, je ne sais pas, pour moi, il se trouve qu'il y a aussi une vie en dehors de Webastro

Hé oui

 

Intéressant cette discussion sur le soleil, je m'y inscris

Modifié 16 mars 2014 par yui

[Ygogo]

bienvenue ici, Yui !

 

mais pour continuer il faudrait que les questions soient précisées par les intéressés, sinon ça peut partir dans tous les sens et à tous les niveaux. Le fonctionnement des étoiles, vaste domaine...

[OrionRider]

N'y a-t-il pas un équilibre qui se produit parce que le cœur 'explose' et repousse l'extérieur de l'étoile, ce qui conduit à un équilibre?

 

Plus d'hydrogène tombe dans le noyau, plus l'explosion est intense, ce qui repousse l'hydrogène externe qui est candidat au suicide. En fin de compte il faut des millions (milliards) d'années pour que tout l'hydrogène passe au BBQ.

 

C'est ce que j'avais cru comprendre, je me trompe?

[Kelthuzad]

Oui c'est ça l'idée. On a les réactions nucléaires qui poussent la matière vers l'espace (similaire à une explosion) et la gravité qui pousse la matière vers son centre ce qui maintient le tout en forme sphérique.

 

Le début de l'explication d'une supernova est là, lorsqu'il n'y a plus de carburant : plus de réaction : plus de force vers l'espace. L'équilibre est rompu, la gravité prend le dessus et l'étoile s'effondre, sur une étoile massive le choc est tellement violent que, vous connaissez la suite.