Augmentation de la distance Terre-Soleil

[max87]

Bonjour à tous,

 

J'ai une question pour les physiciens. Mes rudiments en physique étant légers (je me suis arrêté à la Terminale S). 

 

Je pars du postulat que le Soleil se consume et qu'en se consumant, sa masse diminue (dites-moi si je fais erreur).

Or, l'attraction gravitationnelle d'un corps céleste dépend de sa masse. Plus elle est importante, plus ce corps exerce une force importante sur les corps voisins. 

Donc, si le Soleil perd de la masse, on pourrait penser que la Terre, petit à petit, s'en éloigne.

Qu'en pensez-vous ? Existe t-il des travaux à ce sujet ?

 

[_sb]

La réponse est plus complexe qu'il peut paraître de prime abord.

Schématiquement, le cœur stellaire « brûle » de l'hydrogène (principe de fusion thermonucléaire) grâce aux températures atteintes par compressions gravitationnelles (les différentes couches supérieures qui s'écrasent vers le centre). Grâce à cette fusion, le Soleil reste en équilibre hydrostatique.

La fusion de l'hydrogène ne fait pas « évaporer » la masse dudit hydrogène puisqu'on a en sortie de réactions (cela se fait par plusieurs étapes en partant de noyaux d'hydrogène, soit un proton, pour former du deutérium (proton+neutron), pour obtenir finalement un noyau d'hélium 4), de l'hélium et diverses particules élémentaires massiques et non massiques (il peut y avoir d'autres types de fusion « secondaires » selon l'étoile considérée).

Ce qui est produit ne s'évacue pas instantanément vers la surface, même pour des particules comme les neutrinos. Par les phénomènes d’absorptions / réémissions, radiations / convections, fissions secondaires, le temps de sortie vers l'espace court sur des échelles temporelles très longues.

En gros, l'hélium s'accumule dans le noyau du Soleil à la place de l'hydrogène. Seule l'énergie électromagnétique s'échappe au bout de ces longs temps ; elle représente de l'ordre de 0.5% de la masse d'hydrogène « brûlée ». Le différentiel de masse est donc infime. Parallèlement, le volume du Soleil varie.

Bref, l'effet purement gravitationnel de la combustion de l'hydrogène est négligeable sur une échelle en milliards d'années. En fait, tant qu'il est dans la « séquence principale » de sa vie.

En revanche, en interne, la gravitation joue un rôle. Sa luminosité (éjection électromagnétique) augmente très lentement : cette hausse (calculée à ~ 7% par milliard d'années) signe son besoin d'accroître lentement mais sûrement le nombre de fusions thermonucléaires pour compenser la production d'hélium, plus lourd que l'hydrogène, qui s'accumule en périphérie du noyau ce qui élève la pression gravitationnelle.

Oops ! Je m'éloigne de ta question ...

 

Un autre point à considérer est que l'orbite de la Terre n'est ni parfaitement circulaire ni fixe.

Bien que le Soleil soit, de très loin, l'élément le plus massif du système solaire, les autres corps, notamment Jupiter (~ 1/1000 de la masse du soleil), agissent aussi gravitationnellement sur le Soleil. Le Soleil n'est donc pas tout à fait au centre du système solaire et les orbites des planètes, dont celle de la Terre, sont des ellipses.

Elles ne sont pas fixes non plus car les planètes s'influencent mutuellement et la courbure de chaque orbite évolue en fonction.

 

En résumé, les influences gravitationnelles des corps du système solaire entre eux génèrent des perturbations bien plus grandes que la perte de masse du Soleil par sa radiation électromagnétique.

 

PS : j'écris hydrogène, hélium 3 et 4, deutérium, ... il est entendu qu'il ne s'agit pas d'atomes, impossible à obtenir avec une telle énergie thermique, mais de noyaux atomiques (proton(s) + éventuellement neutron(s)).

[Babarskaja]

Comme le souligne @_sb notre étoile est en équilibre : la contraction gravitationnelle est contrecarrée par la pression exercée par les réactions thermonucléaires.

 

Je te conseille ces 3 vidéos vulgarisant habilement le sujet.

 

Plongée au coeur des étoiles de David Louapre : 

 

 

Le Sense of wonder,avec un peu d'humour en prime : 

 

 

J'm'énerve pas j'explique,avec une bonne dose d'humour : 

 

 

Y'a des gens comme ça,doués pour expliquer les choses qui les passionnent !