Activité. De quoi est composé le Soleil
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Comment les scientifiques connaissent la composition chimique d’une étoile ? S3 J‘analyse des résultats expérimentaux et j’en tire des conclusions N I C E Quelle matière constitue notre étoile : le Soleil ? On ne posera jamais de sonde spatiale sur les étoiles car elles sont trop chaudes et, hormis le Soleil, trop lointaines. Toutefois en 2018 pour comprendre le comportement indiscipliné du Soleil et de ses tempêtes, un engin spatial sans précédent, appelé Solar Orbiter est destiné à braver la chaleur féroce du Soleil et transporter ses télescopes à moins d'un quart de la distance de la Terre au Soleil, où la lumière du Soleil est 20 fois plus intense que sur Terre. L'étude du Soleil est importante car il s'agit de la seule étoile observable dans de bonnes conditions. Vue d'artiste : Solar Orbiter Doc.1. Le spectroscope : un instrument des astrophysiciens C'est un appareil qui permet d'observer un spectre lumineux. Le spectre est la figure que l'on obtient lorsqu'on décompose une lumière. Doc.2. Le spectre solaire Grâce à un spectroscope, la lumière blanche du Soleil peut être décomposée en différentes lumières colorées correspondant aux couleurs de l'arc-en-ciel. Cette multitude de lumières colorées est appelée un spectre. Dans le cas du Soleil, le spectre obtenu est dit spectre continu. Doc.3. Les raies d’absorption et les éléments chimiques Avec des spectroscopes de précisions, les astrophysiciens observent de fines raies sombres verticales. On les appelle raies d'absorption. Elles sont dues aux éléments chimiques présents dans l'atmosphère solaire. Lorsqu’un élément est présent, il absorbe une partie de l’énergie lumineuse émise par le Soleil, ce qui fait apparaître une raie sombre. On peut alors déterminer la composition de l'atmosphère solaire. Spectre et raies d’absorption du Soleil Doc.4. Les éléments chimiques Dans un spectre chaque raie correspond à la longueur d'onde d’une lumière colorée. Cette longueur d'onde est exprimée en nanomètre ( 1nm = 10 -9 m). La longueur d'onde d'une lumière colorée est liée à l'énergie. Plus la longueur d'onde est faible plus énergie lumineuse est importante. Ainsi le violet est la lumière visible qui fournit le plus d'énergie. Les rayons lumineux ultraviolet produisent encore plus d’énergie et peuvent brûler la peau voire générer des cancers d'où l’intérêt d'appliquer une bonne crème solaire en été ! Élément chimique Longueur d’onde possible (en nm) H (hydrogène) 388, 410, 486, 656 He (hélium) 447, 502, 546, 587, 623 Na (sodium) 589 Mg (magnésium) 309, 470, 517 Ca (calcium) 397, 430, 422, 458, 616 Cr (chrome) 464 Ti (titane) 466, 498 Ni (nickel) 508, 509 Fe (fer) 389, 404, 426, 428, 438, 452, 459, 527, 536 Mn (manganèse) 402, 403 Ni (nickel) 508, 509 O2 (dioxygène présent dans l'atmosphère terrestre) 686 Tableau donnant les longueurs d’ondes des couleurs que peuvent absorber des éléments chimiques. Question Grâce aux différents documents, et en identifiant les raies dans le spectre, trouver les éléments chimiques présents dans le Soleil. Vous compléterez le document ci-dessous. Raie Couleur Longueur d’onde A et B rouge C rouge D1 orange D3 jaune E vert F bleu G bleu h bleu 759 nm et 686 nm Élément responsable oxygène terrestre Conclusion : ........................................................................................................................……………….. ..........................................................................................................................................….. ................................................................................................................................................
