Indispensable Soleil/Comparaison de deux étoiles : le Soleil et Proxima du Centaure

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Proxima du Centaure est-elle identique au Soleil ?

Étude des documents

Objectifs de ce chapitre

• Maîtriser le vocabulaire du cours.
• Savoir lire et comprendre des documents scientifiques.

Document 1 : Type spectral d'une étoile

En astronomie, les étoiles présentent quatre caractéristiques principales : température de couleurgravité de surface, masse et luminosité. Ces caractéristiques ne sont ni indépendantes les unes des autres ni directement mesurables. Cependant, elles permettent d'associer un type spectral à chaque étoile.

Type spectral	Température de surface	Couleur	Type d'astre	Exemple d'astre
O	> 25 000 K	Bleu	Étoiles bleues de la séquence principale, Géantes bleues, Supergéantes bleues	Delta Orionis (Mintaka), Zeta Puppis (Naos)
B	10 000–25 000 K	Bleu-blanc	Étoiles bleu-blanc de la séquence principale, Géantes bleues, Supergéantes bleues, Hypergéantes bleues	Bêta Orionis (Rigel), Zeta1 Scorpii, Cygnus OB2-12
A	7 500–10 000 K	Blanc	Étoiles blanches de la séquence principale, Supergéantes blanches	Alpha Cygni (Deneb), Alpha Canis Majoris (Sirius)
F	6 000–7 500 K	Jaune-blanc	Étoiles jaune-blanc de la séquence principale, Supergéantes jaunes	Upsilon Andromedae (Titawin), Alpha Carinae (Canopus), Alpha Ursae Minoris (Étoile polaire), Alpha Canis Minoris (Procyon)
G	5 000–6 000 K	Jaune	Étoiles jaunes de la séquence principale, Supergéantes jaunes, Hypergéantes jaunes	Soleil, Alpha Centauri A, Rho Cassiopeiae, V382 Carinae
K	3 500–5 000 K	Orange	Étoiles orange de la séquence principale, Hypergéantes jaunes	Alpha Centauri B, Alpha Bootis (Arcturus), HR 5171, RW Cephei
M	2 000–3 500 K	Rouge	Étoiles rouges de la séquence principale, Géantes rouges, Supergéantes rouges, Hypergéantes rouges	Proxima Centauri, Alpha Orionis (Bételgeuse), Alpha Scorpii (Antarès), NML Cygni
L	1 200–2 000 K	Rouge sombre	Naines brunes L	GD 165 B
T	750–1 200 K	Brun	Naines brunes T	Gliese 229 B
Y	< 750 K	Brun sombre	Naines brunes Y	WISE 0855–0714, WISE 1828+2650, CWISEP J193518.59−154620.3

Document 2 : Des centaines de milliards d'étoiles

Une étoile est une grosse boule de gaz chaud et incandescent, plus ou moins éloignée de la Terre et visible de nuit depuis celle-ci (à l'exception du Soleil). On dit qu'une étoile est un corps céleste qui émet sa propre lumière.

En fait, le Soleil est une étoile. Il en existe de plusieurs tailles et de plusieurs couleurs. Par exemple, Antarès est une étoile géante rouge de la constellation du Scorpion, trois cents fois plus grosse que le soleil. Il existe aussi des étoiles naines.

Les étoiles sont très nombreuses. Dans une galaxie, il y a des centaines de milliards d'étoiles, et comme il y a des centaines de milliards de galaxies, il y a des centaines de milliards de milliards d'étoiles !

Document 3 : Les degrés Celsius et les degrés Kelvin

Quelle est la différence entre les degrés Celsius et les Kelvin ?

Les degrés Celsius et les Kelvin sont deux unités de mesure de la température. Pour passer d'une température en Celsius à une température en Kelvin, il faut ajouter 273,15. Et pour passer des Kelvin aux degrés Celsius, il faut bien sûr enlever 273,15.

Exemple : 100 °C = 373,15 K

La température la plus basse qui existe est - 273,15°C, soit 0 K. Le Kelvin est surtout utilisé dans le monde scientifique.

Document 4 : Proxima du Centaure

Proxima est l'étoile la plus proche de nous. C'est une naine rouge, une catégorie d'étoiles peu massives et faiblement lumineuses très répandues dans la Voie lactée. Elle se situe à 4,22 années-lumière seulement, dans la constellation australe du Centaure. Avec sa magnitude apparente de 11,2 (elle est 20.000 fois moins lumineuse que le Soleil et 8 fois moins massive), il faut un télescope pour l'observer, ce qui explique qu'elle n'a été découverte qu'en 1915.

En 2002 son diamètre a pu être mesuré grâce à l'interféromètre du Very Large Telescope : Proxima Centauri est 7 fois plus petite que le Soleil avec un diamètre de 200.000 kilomètres (1,5 fois celui de Jupiter). C'est également une étoile variable : son puissant champ magnétique est à l'origine de gigantesques éruptions stellaires (l'équivalent des éruptions solaires sur notre étoile) qui augmentent sa luminosité d'une magnitude.

Questions d'après les documents

1. Qu'est-ce qu'une étoile ?

Solution

D'après le document 2, on sait qu'une étoile est une boule de gaz chaud et incandescent, qui produit sa propre lumière.

 

2. Réaliser un tableau comparatif du Soleil et de Proxima du Centaure à l'aide d'un tableau avec deux colonnes : points communs et différences.

Solution

{

 

3. Pourquoi dit-on que Proxima du Centaure est une naine rouge ?

Solution

D'après les documents 1 et 4, on dit que Proxima du Centaure est une naine rouge car c'est une étoile peu massive (de faible envergure) et de couleur rouge.

 

4. Conclusion : Proxima du Centaure est-elle identique au Soleil ?

Solution

Proxima du Centaure et le Soleil sont deux étoiles mais elles sont différentes. Le Soleil est plus grand, plus lumineux...