Il convient ici dans un premier de donner un premier temps les caractéristiques du soleil.
Le soleil est âgé d’environ 4,5 milliards d’année ; les températures en son cœur, au niveau de la photosphère, et de la couronne sont respectivement 15 x 106 °C, 6000°C, et 106 °C. Il a une masse égale 2 x 1030Kg, un rayon de 700 x 103Km, une luminosité solaire de 4 x 1026W, une densité de 1,4. Il est composé en masse de 75% d’hydrogène et de 25% d’hélium et en nombre d'atomes, de 92.1% d'hydrogène et 7.8% d'hélium. Il va donc de soi que les constituants essentiels du soleil sont d’hydrogène et d’hélium.
Au centre du soleil, il se produit une grosse activité exothermique à l’origine de l’énergie produite par le soleil. Deux postulats ont été avancés pour expliquer l’origine de cette énergie.
I-1. La Ière hypothèse est celle de la combustion du dihydrogène (H2) en présence du
Dioxygène (O2)
L’équation de la réaction est la suivante : H2 + ½ O2 ————-> H2O + E
Connaissant la masse (M) du combustible (H2) et la quantité d’énergie (E) libérée par unité de temps, on peut calculer la durée de vie de cette combustion et par conséquent celle du soleil. La durée de vie T est donnée par la formule :
T= ME’/L M = masse en Kg de H2
E’= Energie libérée par la combustion d’un Kg de H2, soit 14,31 x 107 J.kg-1
L = luminosité solaire 4 x 1026W
Après calcul, on obtient une durée de vie de 2600 années, significativement inférieure à la durée de vie du soleil (4,5 milliards d’année)
I-2. La IIème hypothèse est celle d’une fusion thermonucléaire des noyaux d’hydrogène.
D’après ce postulat, l’énergie solaire proviendrait d’une réaction de fusion des noyaux des atomes d’hydrogène pour donner des noyaux plus volumineux d’hélium en libérant une très grande quantité d’énergie. Les calculs faits à partir de cette théorie donnent au soleil une durée de vie d’environ 10,25 milliards d’année.
De ces deux théories, il semble donc que la première soit la plus plausible. Les questions que nous nous posons sont les suivantes : Que devient cette énergie ? A quoi sert-elle ?
