Astronomie

CNB : AC-Q°R° (ABIOTIQUE CAELUM - QUESTIONS-RÉPONSES)
QUESTIONS D'EXAMENS DES CNB (& QUELQUES AUTRES !!)
ASTRONOMIE (ROBERT GILES)
Rédaction collégiale de quelques (anciens) étudiants des CNB
Merci de faire part de vos commentaires ou suggestions de questions supplémentaires à [email protected]
Table des Matières :
1. Univers 1.1. À nos latitudes, la constellation de Cassiopée est-elle
circumpolaire ? 1.2. Citer une vingtaine des 88 Constellations de l'Univers 1.3. Combien l'Univers compte-t-il d'étoiles ? 1.4. Comment se nomme la ligne circulaire céleste
imaginaire qui ceinture la Terre et à proximité de laquelle
les planètes et le Soleil semblent se déplacer ? 1.5. Démontrer que 1 année lumière = 10.000 milliards de
km. Illustrer ce que cela sifnifie pour la Voie Lactée. 1.6. Qu'est-ce qu'une nébuleuse ? Comparer sa densité à
celle de l'Univers et de la Terre. Quel est son rôle dans la
fabrication des étoiles ? Qu'est-ce que la nucléosynthèse ? 1.7. Qu'est-ce que le type spectral et quel est celui du
soleil ? 2. Soleil 2.1. A quelle vitesse la Terre tourne-t-elle autour de son
axe et autour du Soleil (vitesse orbitale). A quelle vitesse
tourne le Soleil au sein de la Voie Lactée ? 2.2. À quels moments de l'année le Soleil est-il au zénith
de l'équateur ? XXX
Abréviations :
2.3. Combien de son hydrogène le Soleil a-t-il transformé
jusqu'à présent en hélium ? 2.4. Combien faut-il de temps à la lumière pour nous
parvenir du Soleil ? 2.5. Comparer, de manière approximative mais
mnémotechnique, les diamètres de la Terre et du Soleil,
ainsi que la distance Soleil-Terre... puis de la prochaine
étoile la plus proche. 2.6. De quel type de réaction le Soleil puise-t-il son
énergie ? 2.7. Quand le Soleil "s'éteindra-t-il" ? 2.8. Quelle est la structure du soleil ? 3. Terre 3.1. Si notre pays se situe entre 2°30' et 6°30' à l'Est de
Greenwich, admettons 5°, à quelle heure de nos horloges
sommes-nous à midi heure solaire en été ou en hiver ? 4. Planètes 4.1.
huit
4.2.
huit
Citez dans l'ordre les distances à partir du Soleil, les
planètes de notre système. Citez dans l'ordre les distances à partir du Soleil, les
planètes de notre système. ***
YYY
***
1.Univers
1.1.À nos latitudes, la constellation de Cassiopée est-elle circumpolaire ?
p. 1
En jaune l'horizon toujours visible à 50°, c.-à-d. dans notre région. On y voit donc
toujours la Petite Ours, la Grande Ourse, le Dragon, Cassipoée et Céphée?…
Cassiopée est aussi une constellation circumpolaire. Située à l'opposé de la queue de la Grande Ourse par rapport à l'étoile
polaire, elle se distingue relativement facilement par sa forme en W.
p. 2
Dans l'hémisphère nord, les constellations qui se trouvent près de l'étoile polaire ne descendent jamais en dessous de
l'horizon et sont visibles toute l'année à partir des latitudes où l'étoile polaire n'est pas trop basse dans le ciel : on les
appelle les constellations circumpolaires. Ce sont, par exemple, la Petite et la Grande Ourse, Cassiopée, Céphée et le
Dragon.
À l'inverse, la plupart des constellations ne sont visibles qu'en certaines saisons, comme Orion, visible en hiver, la Lyre en
été, le Lion au printemps, ou encore Andromède visible en automne.
Définition de cicumpolaire : Un objet céleste circumpolaire est un objet qui, depuis
un endroit donné sur Terre, ne se couche jamais sous l'horizon. La rotation de la
Terre fait que les astres se lèvent dans le ciel, puis se couchent. Un astre
circumpolaire est tel que sa proximité au pôle céleste fait qu'il ne disparaît jamais
sous l'horizon. Strictement parlant, si l'on se trouve à l'équateur, il n'y a pas
d'astres circumpolaires, tandis qu'en étant aux pôles géographiques de la Terre,
tous les astres visibles sont circumpolaires.
Carte du ciel à nos latitudes :
Bordeaux 45°00 0°0, Equinoxe d'automne, 19/01/07h. http://www.stelvision.com/carteciel/index.php
…
p. 3
Bordeaux
45°00
0°0,
Equinoxe
http://www.stelvision.com/carte-ciel/index.php
p. 4
du
printemps,
19/01/07h.
Groenland Nuuk 64°17N 51°74W
Maroc Marrakech 31°63N 8°00W Casssiopé à l'horizon. Près de l'Equateur, Cassiopée serait en-dessous de l'horizon.
1.2.Citer une vingtaine des 88 Constellations de l'Univers
En jaune les constellations du Zodiac. En jaune épais, l'étoile polaire (de la Petite Ourse) et
l'étoile du Sud (de la Croix). En rouge les constellations que nous voyons (vers le Nord bien
p. 5
entendu) mais également le Centaure, dont Proxima est notre étoile la plus proche (4,2 al)
après le Soleil (8'). En bleu, la Voie Lactée, dans laquelle tourne le Soleil en 250 millions
d'années.
QUESTION… Pourquoi les étoiles "faisant une constellation" sont-elle si regroupées ? On
pourrait très bien imaginer qu'une étoile qu'on voit "dans Céphée se trouve à hauteur de
Aquila ou de Auriga !!! RÉPONSE : Ce dessin ne représente pas l'Univers mais "notre ciel".
1) De fait… la Voie lactée s'étend sur le dessin entier, sinon elle occuoperait une partie
minime (il y a 100 E9 galaxies comme la Voie Lactée). 2) On voit que Proxima est à 4,2 al
alors que la dimension de la Voie Lactée est de 100.000 al.
1.3.Combien l'Univers compte-t-il d'étoiles ?
A la grosse louche (Hubble 1924), il y a 100 E9 galaxies, comptant chacune 100 E9
étoiles*. Cela ferait (100 E9)2 = 10 E21 étoiles (dix trilliards selon l'échelle longue
ou dix sextillions selon l'échelle courte). La taille d'une galaxie est (toujours à la
grosse louche) de 100.000 années lumières.
*Que cela représente-t-il, en comparant une étoile à un grain de sable de 0,4 mm
de diamètre ? Le nombre de grains de sable dans 10 mètres cubes (10.000 litres).
Des grains qui se "toucheraient"… alors que les étoiles sont éloignées les unes des
autres de p.ex. 10 al !!! Les grains de sables seraient donc éloignés les uns des
autres de 10 km… la "galaxie de 100 milliards de grains de sable" s'étendraient sur
250.000 km (de la Terre à la Lune !!!). Notre Soleil serait l'un de ces grains de
sable. Et cette galaxie serait l'une des 100.000.000 d'autres galaxies… que l'on
pourrait à nouveau comparer à des grains de sables… très distants les uns des
autres puisque les galaxies "ne se touchent pas" loin s'en faut.
1.4.Comment se nomme la ligne circulaire céleste imaginaire qui ceinture
la Terre et à proximité de laquelle les planètes et le Soleil semblent se
déplacer ?
p. 6
D'un point de vue géocentrique, l'écliptique est le grand cercle sur la sphère
céleste représentant la trajectoire annuelle du soleil vue de la Terre.
Du point de vue héliocentrique, il s'agit de l'intersection de la sphère céleste avec
p. 7
le plan écliptique (plan géométrique contenant l'orbite de la Terre autour du
Soleil).
Dans son déplacement apparent autour de la Terre, le Soleil chemine autour du
ciel au travers des constellations du Zodiaque.
Le Zodiaque est "une ceinture imaginaire sur la sphère céleste, s'étendant
d'environ 8° de latitude de part et d'autre de l'écliptique et dans laquelle se situent
les trajectoires du Soleil, de la Lune et des cinq planètes (Mercure, Vénus, Mars,
Jupiter et Saturne) du système solaire sauf Pluton. Le zodiaque est partagé depuis
l'Antiquité en 12 parties qui s'étendent chacune sur 30° de longitude, appelées
"signes du zodiaque". En partant de l'équinoxe vernal et en progressant ensuite vers
l'est le long de l'écliptique, chaque division porte le nom de la constellation avec
laquelle elle coïncidait il y a environ 2 000 ans. Les noms des signes du zodiaque
sont : Aries, le Bélier; Taurus, le Taureau; Gemini, les Gémeaux; Cancer, le
Cancer; Leo, le Lion; Virgo, la Vierge; Libra, la Balance; Scorpio, le Scorpion;
Sagittarius, le Sagittaire; Capricornus, le Capricorne; Aquarius, le Verseau et
Pisces, les Poissons."
BTGCLVBSSCVP
Mouvement du Soleil au travers des constellations du Zodiaque
1.5.Démontrer que 1 année lumière = 10.000 milliards de km. Illustrer ce
que cela sifnifie pour la Voie Lactée.
1 année = 365 jours = 8.800 heures = 500.000 minutes = 30.000.000 secondes.
1 année lumière = 10 année * 300.000 km/s = 10.000 E+9 km.
La Voie Lactée a un diamètre de 100.000 années-lumière, c.-à-d. 10.000 E+9 *
100.000 = "un milliard de milliard de km" 1 E+18 km. NB… Quand on sait qu'il existe
100 milliard de ganaxies…
Si la Voie Lactée mesure 100 mille années lumière et que l'Univers a 14 milliards
d'années à 14 milliards / 100 mille = 140.000 galaxies "à la queue-leu-leu". Mais les
galaxies ne sont évidemment pas "à la queue-leu-leu" ! Il y a environs "30
distances" de galaxies entre deux galaxies. On arrive donc à 14 millards / 100 mille
/ 30 = 5.000 galaxies "alignées". En trois dimensions, cela fait 5.000 * 5.000 * 5.000
≈ 100 milliards de galaxies. (QED car c'est à peu près ce nombre.)
1.6.Qu'est-ce qu'une nébuleuse ? Comparer sa densité à celle de l'Univers
et de la Terre. Quel est son rôle dans la fabrication des étoiles ? Qu'est-ce
que la nucléosynthèse ?
Nébuleuse = amas de gaz & poussières, pouvant s'étendre sur des dizaines d'années
p. 8
lumières (1 année = 10.000 E+9 km).
Densité nébuleuse = 1-1.000 atomes/cm3, disons 100 à E+8 atomes/m3.
Densité Univers = 1 = E+0 atome/m3.
Densité Terre (si on part de 1.000 kg d'eau/m3) : 1.000 kg / 18 = 55 môles à 3 E+25
voire (puisque roche beaucoup plus dense) E+26 atomes/m3.
De fait… la denisté d'une nébuleuse est (très) faible… même si cent millions de fois
plus dense que l'Univers.
De la nébuleuse aux étoiles :
Molécules présente : H2, H2O, CO2, H, C, N, O, S, Si, He, silicates (SiO2, SiO3, SiO4,
Si2O7…) dans manteau de CH4 et NH3.
Rôle essentiel de la gravitation : perturbation mineure à effondrement à
fabrication d'étoiles.
Effondrement = augmentation de la densité à effet boule de neige à
augmentation densité + température !! (-263°C à 20.000°C à 500.000°C°).
Comme la patineuse, qui ramène contre son corps ses bras initialement tendus sur
elle même (conservation du moement cinétique), augmente sa rotation à la
matière tournoie sur elle-même à disque de matière (disque d'accrétion).
A 1.000.000°C à arrêt de la contraction : réactions nucléaires = FUSION
thermonucléaires à les combustibles (H et He) se transforment en atomes de plus
en plus lourds = nucléosynthèse.
1.7.Qu'est-ce que le type spectral et quel est celui du soleil ?
Les étoiles chaudes sont bleues tandis que les étoiles froides sont rouges.
Ordre décroissant de température : violet, bleu, blanc, jaune, orange, rouge.
Cet ordre peut sembler étrange, car les humains associent souvent le rouge au
chaud et le bleu au froid. Mais la physique montre l'inverse : plus un corps est
chaud, plus les photons qui s'en échappent ont d'énergie à plus leur longueur
d'onde est faible.
Le type spectral du Soleil est G2. Le graphique indique une température entre
6.000 et 5.000 K, mais plus proche des 6.000. Or la température du soleil est de
5.785 K. (Quid Erat Demonstrandum)
2.Soleil
2.1.A quelle vitesse la Terre tourne-t-elle autour de son axe et autour du
Soleil (vitesse orbitale). A quelle vitesse tourne le Soleil au sein de la Voie
Lactée ?
Vitesse autour de son axe. Circonférence de la Terre = 40.000 km. Un tour en un
jour. Donc : 40.000/24h/60'/60" = 0,5 km/s = 500 m/s.
Viresse orbitale. Distance Soleil-Terre = 150.000.000 km. Orbite = 150.000.000 * 2 *
pi
=
±1.000.000.000 km.
Une
orbite
en
365
jours.
Donc
1.000.000.000/365j/24h/60'/60" = 30 km/s.
p. 9
Le Soleil tourne autour de la Voie-Lactée, à 240 km/s. Actuellement à une distance de 27.000
années lumière du centre, il faut au Système Solaire 250 millions d'années pour accomplir un
tour autour du coeur de la Voie-Lactée. Mais en plus le Soleil plonge et remonte comme une
vague. Il est à 48 années lumière au dessus du plan et en phase ascendante à la vitesse de 7
km/s. Tous les 30* millions d'années le Soleil traverse le plan de la Voie-Lactée. C'est
lorsqu'il traverse les bras de la galaxie qu'il s'expose à subir des ondes de choc de supernova
ou de nuage de gaz. Toutes les extinctions sur Terre ont justement eu lieu quand la Terre
traversé un des bras galactique. (http://system.solaire.free.fr/presentationsyt.htm)
*NB Cite Ce Joli Truc Pour Connaître Des Siècles Ordonnés Correctement : Cénozoïque
Crétacé Jurassique Triassique, Permien Carbonifère Dévonien Silurien Ordovicien
Cambrien… chacun de ces systèmes ayant une durée de ±60 milliosn d'années (2 * 30…?).
QUESTION : pourquoi tous les 30 millions d'années, alors que le temps total est de 250
millions d'années ? (Il faudrait 250/2 : 125 millions d'années… ???)
2.2.À quels moments de l'année le Soleil est-il au zénith de l'équateur ?
p. 10
Printemps, Eté, Automne, Hiver… vus "depuis le Soleil'.
…
Le Soleil passe au zénith de l'équateur deux fois par an, lors des équinoxes de mars
et de septembre.
Le Soleil de midi est tous les jours à la verticale d'un point situé entre les deux
tropiques. Autrement dit chaque point entre les deux tropiques verra le soleil à son
zénith deux fois par an. (Les tropiques le verront une fois l'an respectivement aux
solstices d'été et d'hiver).
p. 11
2.3.Combien de son hydrogène le Soleil a-t-il transformé jusqu'à présent
en hélium ?
Le Soleil a une masse de 2 E30 kg.
Le Soleil est âgé de 5 E9 années = 150 E15 secondes.
Le Soleil transforme, par seconde, 600 E6 t = 600 E9 kg d'hydrogène en hélium.
En 150 E15 années, le Soleil a donc transformé 100 E27 t d'hydrogène en hélium.
Il a donc transformé 100 E27/2 E30 = 1/20e de son hydrogène en hélium.
Il est donc assez logique d'estimer que le Soleil a encore 5 E9 années à vivre…
2.4.Combien faut-il de temps à la lumière pour nous parvenir du Soleil ?
Moyen mnémotechnique ( à la grosse louche pour le diamètre de la Terre). Rayon
de la Terre = 6.400 km. Diamètre de la Terre = 12.800 km ≈ 15.000 km.
On multiplie par 100 = 1.500.000 km = Diamètre du Soleil.
On multiplie par 100 = 150.000.000 km = Distance Soleil-Terre.
Puisque la vitesse de la lumière = 300.000 km/s (= 1 E9 km/h) à
150.000.000/300.000 = ½*1000 = 500 secondes = 500/60 = 8 minutes.
NB Le soleil est donc à 8 minutes de lumière de la Terre alors que la lune n'en est
qu'à 1,2 seconde. (380.400 km)
2.5.Comparer, de manière approximative mais mnémotechnique, les
diamètres de la Terre et du Soleil, ainsi que la distance Soleil-Terre...
puis de la prochaine étoile la plus proche.
p. 12
Diamètre Terre = (à la très grosse louche) ±15.000 km
(= circomférence 40.000 / pi).
* 100 = diamètre Soleil = 1.500.000 km
* 100 = distance Soleil-Terre = 150.000.000 km
Distance Terre-Soleil = 150.000 km = 8 minutes lux
* 250.000 !! = distance de l'étoile la plus proche = 4,22
années lumière (Proxima de la constellation du Centaure =
constellation de l'hémipsphère Sud).
2.6.De quel type de réaction le Soleil puise-t-il son énergie ?
• Rappelons d'abord la différence entre la fusion nucléaire et la fission nucléaire, toutes deux
sources d'énergie.
- Fission nucléaire. Ce sont nos centrales électriques nucléaires.
Un neutron frappe le noyau d'un gros atome, ex. uranium 235 ou plutonium 239.
Réaction :
⋅ divise (fission) du gros atomes en deux nouveaux atomes, de poids atomique
(évidemment) inférieurs, p.ex. le krypton et le baryum.
⋅ émission de neutrons qui va frapper de nouveaux gros atomes et provoquer des réactions
en chaîne.
⋅ dégagement d'énergie très important. Cette énergie, de la chaleur, est convertie en
électricité.
- Fusion nucléaire. C'est le cas du soleil mais c'est également une technique de production
d'énergie qui pourrait remplacer la fission nucléaire, parce que beaucoup moins
dangereuse.
Rappel : Il existe trois sortes (isotopes) d'hydrogène : 1H = protium (abondance de
99,98% sur terre) dont le noyau est constitué d'un seul proton. 2H = deutérium
(abondance de 0,01% sur terre) dont le noyau est constitué d'un proton et d'un
p. 13
neutron). 3H = tritium dont le noyau est constitué d'un proton et de deux neutrons.
Deux noyaux légers d'hydrogènes (deutérium et tritium) se rencontrent dans des
conditions extrêmes (plus de 100.000.000 °C). Réaction :
⋅ le mariage (fusion) de deux atomes (le deutérium et le tritium) donne naissance à un
nouvel atome, de poids atomique (évidemment) supérieur, l'hélium.
⋅ dégagement d'énergie très important. Cette énergie, de la chaleur, est convertie en
électricité.
• Au moment du Big-bang, une fabuleuse énergie a donné naissance à des particules appelés
quarks. Par association de 3 à 3, ces quarks ont donné naissance à des protons ou des
neutrons, c.-à-d. (et avant toute autre existance d'atome), de l'hydrogène sous ses trois
formes : protium, deutérium et tritium. Vu les extraordinaires températures, les différents
isotopes d'hydrogène ont fusionné pour donner naissance à l'Hélium, puis tous les autres
atomes.
• Au sein du Soleil (constitué essentiellement d'hydrogène), la fusion de l'hydrogène aboutit,
par étapes, à produire de l'hélium. Au cours de ce processus, où deux noyaux atomiques (ici
l'hydrogène) s'assemblent pour former un noyau plus lourd (ici l'hélium). Cette réaction est à
l'œuvre dans le Soleil et la plupart des étoiles de l'univers. Cette fusion s'effectue à des
températures de l'ordre de 15 millions de kelvins. L'énergie dégagée au cœur du noyau se
propage vers la surface sous forme de radiation vers la troposphère.
• Question : Partant du fait que le Soleil consomme 600 millions de tonnes d'hydrogène par
seconde et que 99,3% de cet hydrogène est transformé en hélium et le reste en énergie
E=mc2, démontrer que la Terre reçoit ±1.000 Watt par mètre carré.
Réponse : 4 millions de tonnes sont transformées en énergie, selon la formule E =
mc2. Connaisant le rayon de la Terre (±6.500 km) en la distance Soleil-Terre (150
milliards m), on calcule aisément que la Terre reçoit 0,5 milliardième de cette
énergie E = mc2. Soit ±1,5 kg = ±150 millions de milliards Watt (c.-à-d. Joule par
seconde) sur une surface (coupe de la Terre) de ±150 mille milliards de m2. C.-àd. ±1.000 Watt/m2.
Explication :
Consommation hydrogène par soleil
600.000.000
t/s
600.000.000.000
kg/s*
Production hélium par soleil
99,33%
596.000.000.000
kg/s
Différence (= transformée en énergie)
4.000.000.000
kg/s
Rayon Soleil – Terre
Aire sphère Soleil – Terre
Rayon Soleil – Terre (40.000 km/2π)
Aire COUPE Terre
Aire COUPE Terre / Sphère Soleil - Terre
Énergie E=m c2 sur la Terre en kg/s
Énergie E=m c2 sur la Terre en Joule
M
c = vitesse de la lumière
150.000.000
150.000.000.000
282.743.338.823.081.000.000.000
6.366
6.366.198
127.323.954.473.516
0,00000000045
½
1,8
km
m
m2
km
1,8
300.000
kg/s
km/s
p. 14
milliardième
kg/s
300.000.000
90.000.000.000.000.000
162.113.893.827.740.000
162.113.893.827.740.000
1.273
c2
E = mc2
Watt (puisque par seconde)
Watt / m2
Joule
W
W
La terre reçoit donc du soleil : 1.275 W par mètre carré
Il convient, bien entendu, d'en déduire l'absorption par l'atmosphère, les nuages…
Ainsi que de porter à zéro cette énergie durant la nuit…
Watt / m2 si 12 h de lumière
638
Idem si un tiers de temps ensoleillé
213
Idem si rendement photovoltaïque = 30% 64
Idem si toiture de 30 m2 de panneaux
1.913
Watt
Idem par an
722
kWh/an
Ce qui n'est pas beaucoup puisqu'un ménage consomme en moyenne 4.000 kWh/an
• C.-à-d. 50 fois plus, par seconde, que notre consommation mondiale en pétrole journalière
(100 millions de barils = 12,5 milliards kg/j).
NB Intuitivement… quand on est dans son relax et qu'un nuage passe devant le
Soleil… il fait assez frisquet. Sitôt que le nuage disparaît, on sent "la bonne
chaleur" du Soleil et on "peut imaginer" que sa chaleur équivaut à celle d'un lampe
chauffant de plusieurs centaines de Watt. D'ailleurs, en plein Soleil dans le Nord de
l'Afrique (Egypte, Maroc….) on a réellement envie d'échapper à cette "lampe
chauffante".
2.7.Quand le Soleil "s'éteindra-t-il" ?
Le Soleil à ±5 E9 années et "en est à sa demi-vie". Il s'éteindra donc dans ±5 E9 ans.
Il continue à consommer son hydrogène en formant de l'hélium + de l'énergie.
Depuis "sa naissance" le Soleil a perdu ±1/20e de son hydrogène… maisl il lui en
reste un bon paquet. Son noyau est à 15 E6 °C et va progressivement refroidir. Du
coup, sa pression va diminuer ; or c'est elle qui maintient les couches externes en
place (Zone radiative, Zone convective, Photosphère, Chromosphère, Couronne).
Sans cette pression, elles s'effondreront vers le centre (implosion), entraînant un
violent réchauffement. Sa matière stellaire "rebondira" et s'étendra sur une
distance égale à 200 fois la taille actuelle du Soleil (engloutissant Mercure et
Vénus). Notre "étoile jaune" muera en une "géante rouge" de température
superficielle de 4.000°C au lieu de 6.000°C actuellement, d'une luminosité 3.500
fois celle actuelle… La température de la Terre sera de 360°C… faisant
évidemment évaporer l'eau.
Le "Soleil" atteindra un diamètre critique, le vent solaire souflera son enveloppe de
matières ténues, le Soleil deviendra une magnifique nébuleuse (°Lat. nebula
'nuage' à objet céleste composé de gaz raréfié, ionisé et/ou de poussières
interstellaires).
Le reliquat, au centre de cette nébuluse, donnera naissance à une "naine blanche"
de 50.000 km (30 fois moins que mainenant cf. Uranus ou Neptune)… qui s'éteindra
pour toujours ensuite.
Remarque : Notre Soleil est "déjà" une étoile de deuxième génération (recomposée
à partir de centres d'étoiles défuntes… pour preuve la présence d'uranium qui a
requis des pressions gigantesques, traces de cette recomposition).
p. 15
2.8.Quelle est la structure du soleil ?
Diamètre : 1.390.000 = ±1.500.000 km. Rayon : 695.000 km (= 250.000 + 125.000 +
100.000 + 400 + 10.000 +…)
Noyau : 250.000 km 15.000.000°C (fusion nucléaire)
Zone radiative : 125.000 km, bombardée par les rayons gamma du noyau.
Zone convective : 100.000 km, évacuant la chaleur.
Photosphère = surface visible : 400 km, 6.000°C (sauf les taches solaires = concentration
des champs magnétiques (cycles de 11 ans) de quelques heures à quelques jours : 1.200°C),
75%H+24%He+1% autres, 99% du rayonnement solaire dont 41% visible, 51% IR, 7%UV.
(2e PHOTO) Chromosphère (visble seulement durant les éclipses) : 10.000 km (10.000°C
couches basses – 20.000°C couches élevées). Visible seulement lors d'éclipses solaires, vu sa
faible luminosité relative "faible". Eruptions pouvant atteindre 400.000 km (distance TerreLune).
Couronne (également visble seulement durant les éclipses) : Millions de km de gaz fortement
ionisés, plasma… de densité extrêmement faible… Couche K d'épaisseur = ½ à 1 rayon
solaire + couche F d'épaisseur de plusieurs rayons solaires. >1.000.000°C !
3.Terre
3.1.Si notre pays se situe entre 2°30' et 6°30' à l'Est de Greenwich,
admettons 5°, à quelle heure de nos horloges sommes-nous à midi heure
solaire en été ou en hiver ?
- Par définition, Greenwich est à l'heure solaire, passant par le méridien 0°
- La Belgique est située entre 2,5°N et 6,5°E (2°30'N et 6°30'E) à l'Est de Greenwich.
Prenons 5°E pour nous faciliter les calculs.
- La Terre fait 360° de circonférence… ou 24h.
- Etant à 5° de Greenwich, cela repérsente donc 5/360*24 = 0,33 h = 20 minutes.
- Quand il est 12h00 à Greenwich, il est donc 12h20 chez nous.
- DONC, à 11h40 sur le cadran de nos horloges, il était 12h00 chez nous (… avant la
dernière guerre !).
- De fait, avant la guerre 40-45, la Belgique était "à l'heure anglaise".
- Les Allemands nous ont imposé leur heure… et c'est l'une des rares choses que nous ayons
gardée d'eux après la guerre.
- Nous avons donc la même heure qu'à Vienne, situé à plus de 15°E et où le soleil se lève
donc 1h avant Greenwich.
- Parce que nous avons la même heure qu'à Vienne, situé à plus de 15°E et où le soleil se
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lève donc 1h avant Greenwich°
- DONC, à 12h40 sur le cadran de nos horloges, il est 12h00 chez nous… pendant les 5 mois
d'heure d'hiver.
- En 1976, nous avons adopté le système d'heure d'été, avançant nos horloges de une heure
de fin mars à fin octobre.
- DONC, à 13h40 sur le cadran de nos horloges, il est 12h00 chez nous… pendant les 7 mois
d'heure d'été.
4.Planètes
4.1.Citez dans l'ordre les distances à partir du Soleil, les huit planètes de
notre système.
Moyen mnémotechnique : On se souvient aisément (du moins je l'espère…) qu'entre
le Soleil et la Terre, il y a deux planètes = Mercure et Vénus. Et que juste au delà
de la Terre, il y a Mars. Ces quatre planètes sont donc MVTM… comme Me Volià
Tout Mouillé… La suite du moye mnémotechnique est logique… Je Suis Un Nuage…
comme JSUN = Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
4.2.Citez dans l'ordre les distances à partir du Soleil, les huit planètes de
notre système.
Me Voici Tout Mouillé, Je Suis Un Nuage
Diamètres relatifs (Terre = 1, c.-à-d. 40.000/2π =6.400 km) :
M½ V1 T1 M½ J10 S10 U5 N5
Distances du soleil relatives (Terre = 1, c.-à-d. 150.000.000 km = 8 minutes lux) :
M½ V¾ T1 M1½ J5 S10 U20 N30
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