Source d'énergie

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La réaction de fusion nucléaire. Image © L'Internaute Magazine

Pour comprendre d'où vient l'énergie du Soleil, il faut dire merci à Einstein. C'est grâce à sa célèbre formule E = mc² qu'on a pu résoudre cette énigme. Cette formule montre qu'au cours d'une réaction chimique, un peu de masse est perdu sous forme d'énergie. Comme c (la vitesse de la lumière) est très grand (300 000 km/s), on voit qu'il suffit de très peu de masse pour produire énormément d'énergie.

Ainsi, à chaque seconde, 700 millions de tonnes d'hydrogène sont converties en 695 millions de tonnes d'hélium : les 5 millions manquant sont transformés en énergie. Le Soleil rayonne 3,83 x 10²⁶ Watts, l'équivalent de trois cent milliards de milliards de centrales nucléaires !

Mais tout l'hydrogène ne peut pas être converti en hélium : les réactions de fusion ne se produisent qu'à des températures de plusieurs millions de degrés, et celles-ci ne sont atteintes qu'au cœur du Soleil. La zone où se produit la fusion ne représente ainsi que 1% du volume du Soleil, et la moitié de l'énergie est produite dans le millième central. En conséquence, seuls 10% de l'hydrogène pourra être converti.

Pourquoi le Soleil ne brûle-t-il pas d'un coup ?

Après tout, l'hydrogène qu'il contient pourrait fusionner presque instantanément, comme dans une bombe atomique. D'ailleurs, ce serait logique vu que l'énergie libérée par la fusion de dégage de la chaleur, qui elle-même entraîne la fusion d'autres noyaux, etc…(réaction en chaîne). Si le Soleil était constitué de charbon, il brûlerait ce carburant en même pas 4 600 ans !

Heureusement, le Soleil dispose d'un thermostat interne, qui lui permet de durer un peu plus longtemps… Ce thermostat résulte de l'interaction de deux forces contradictoires : l'énergie thermonucléaire et la gravitation. Dès que la chaleur dégagée par la fusion thermonucléaire devient trop forte, la gravitation réagit en dilatant le cœur, refroidissant ainsi celui-ci. Les réactions de fusion sont alors ralenties. Inversement, la contraction du cœur relance la production d'énergie. Ce thermostat est extrêmement efficace : au cours de 600 derniers millions d 'années, sa température n'aurait varié que de 5%.