Ceci est un extrait du chapitre astrophysique de mon livre:
Hydrogène les atomes fusionnent pour former de lhélium. En même temps, de nombreux photons gamma et neutrinos sont produits. Les photons mettent des milliers dannées à «combattre» leur chemin vers la surface du Soleil, puis à séchapper dans lespace sous forme de photons visibles ou quasi visibles à la vitesse de la lumière.
Je ne sais vraiment pas comment le soleil produit de la lumière. Je comprends que par la fusion nucléaire, lénergie se forme, mais cette énergie nest-elle pas sous forme de photons thermiques et gamma? Je ne comprends pas comment la lumière visible est émise, raison pour laquelle nous voyons le soleil. Quelquun pourrait-il préciser le paragraphe de mon livre.
Commentaires
- Rayonnement du corps noir. Le soleil est chaud et rayonne donc avec le spectre quil fait. en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation
- Sachez que le langage utilisé dans ce passage est évocateur, mais techniquement bâclé. Le lénergie des photons finira par émerger du soleil sous forme de lumière (c.-à-d. photons) mais ils gagnèrent ‘ t être » le » photons dans tous les sens utiles.
Réponse
Hydrogène les atomes fusionnent pour former de lhélium à travers la chaîne proton-proton qui fusionne quatre protons en une particule alpha (noyau de $ {} ^ {4} He $) an d libère deux neutrinos, deux positrons et de lénergie sous forme de photons gamma. Bien que les photons voyagent à la vitesse de la lumière, les mouvements aléatoires qu’ils ont subis à l’intérieur du soleil leur mettent des milliers d’années pour quitter le centre du Soleil. Ce mouvement aléatoire est dû au plasma dense à l’intérieur du Soleil puisque chaque photon entre en collision permanente avec un électron et sécarte de son chemin dorigine. Lénergie libérée par la fusion se déplace vers lextérieur jusquau sommet de la zone de rayonnement, où la température tombe à environ 2 millions de K, puis les photons sont absorbés plus facilement par le plasma et cela crée les conditions nécessaires à la convection. Cela crée la zone de convection de la zone. Ensuite, le plasma monte et les photons sont transportés vers la photosphère où la densité du gaz est suffisamment faible pour quils puissent séchapper. Ils séchappent principalement sous forme de photons visibles, car leur énergie initiale est perdue par le mouvement aléatoire dans la zone radiactive et labsorsion dans la zone convective.
Commentaires
- donc, les photons gamma dus à la perte dénergie sont émis sous forme de photons visibles … Encore une chose, ce sont les photons qui sont absorbés par les éléments de surface du soleil puis réémis … rayonnement du corps noir. Jai des difficultés à relier le concept de la source de la lumière du soleil et du rayonnement du corps noir
- @eliza Pensez-y comme une surface solide de corps noir émettant des photons thermiques à environ 6000K. Cette surface étant chauffée de lintérieur par une source de rayons gamma de 2 millions de K
- Cest une réponse très trompeuse. Le transport des photons du centre vers la surface na aucun sens.
Réponse
Les photons nous voyons le résultat du rayonnement du corps noir . La lumière du Soleil est émise essentiellement par le même processus qui émet la lumière dune ampoule à incandescence.
Lénergie libérée par la fusion au cœur est rapidement randomisée lorsque les photons interagissent avec les particules chargées dans le plasma, et vous vous retrouvez avec juste un plasma chaud. La chaleur est progressivement transférée vers lextérieur et aboutit à une température de surface denviron 5800K. Je nentrerai pas dans le mécanisme du rayonnement du corps noir car cela est abordé dans les réponses à la question Quels sont les différents mécanismes physiques de transfert dénergie vers le photon lors de lémission du corps noir? . Il suffit de dire que le mouvement thermique des particules chargées dans le plasma provoque des dipôles électriques oscillants aléatoires, et ceux-ci émettent alors un rayonnement électromagnétique correspondant à lénergie de ces oscillations. Parce que les oscillations sont aléatoires, le résultat est lémission dun large diffusion de longueurs donde avec un pic à environ 500 nm .
Commentaires
- Blackbody le rayonnement nest pas ‘ un mécanisme.
Réponse
Lessence de votre question semble être:
« … cette énergie nest-elle pas sous forme de photons thermiques et gamma? Je ne comprends pas comment visible la lumière est émise, ce qui explique pourquoi w e voir le soleil. « .
Le Soleil est une grosse boule de matière qui subit une réaction thermonucléaire – comme un flacon de produits chimiques réagissant les uns avec les autres pour créer de nouveaux produits chimiques et de la lumière sauf ce nest pas une réaction chimique, cest une réaction nucléaire (comme regarder un grand réacteur nucléaire sans murs et une série de réactions beaucoup plus compliquée; beaucoup de types de combustibles différents).
Voici la série de réactions qui se produisent:
4 (1H) ——> 4 He + 2 e + + 2 neutrinos + énergie
3 (4He) ——> 12C + énergie
12C + 12C ——> 24Mg + énergie
12C + 4 He – —–> 16O + énergie
16O + 16O ——> 32S + énergie
16O + 4 He —–> 20Ne + énergie
28Si + 7 (4 He) ——> 56Ni + énergie
56Ni ——> 56Co + e + (postive Beta Decay)
56Co ——> 56Fe + e + (désintégration bêta positive)
56Fe + n ——> 57Fe
57Fe + n — —> 58Fe
58Fe + n ——> 59Fe
Que » s ce qui fait brûler ou fusionner le Soleil, ce sont les formules des réactions nucléaires se produisant dans le Soleil.
Source: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/lessons/xray_spectra/activity-fusion.html .
Cela sappelle Nucléosynthèse stellaire , le processus par lequel les abondances naturelles des éléments chimiques dans les étoiles changent en raison de réactions de fusion nucléaire dans les noyaux et leurs manteaux sus-jacents.
Coupe transversale dune supergéante montrant la nucléosynthèse et les éléments formés. 
Maintenant, nous avons le « moteur de lumière » en marche, nous décrivons ensuite comment la lumière visible est produite (à partir du Soleil).
Note latérale: Votre question suggère que le Soleil (notre Soleil) doit produire de la lumière pour que nous la voyions, bien sûr que ce nest pas vrai, la lumière provenant de dautres étoiles pourraient se refléter sur une boule sombre et nous pourrions voir le soleil (notre soleil) après son extinction (bien quil soit peu probable que nous (lhumanité) serions vivants et habitons cette région) – mais nous nous éloignons loin de la question maintenant .
Retour à votre question: « Je ne comprends pas comment la lumière visible est émise … « .
Source de cette réponse: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html .
La lumière est le mot familier pour ce que les physiciens appellent rayonnement électromagnétique ou ondes électromagnétiques. La lumière est une forme dénergie; il peut voyager à travers un espace vide et se présente sous la forme de paquets dondes individuels appelés photons. Les ondes en paquets de lumière visible sont de minuscules ondulations de moins dun millionième de mètre de long.
Lorsque la lumière visible est divisée en ses différentes longueurs donde, le résultat est appelé un spectre. La lumière violette a la longueur donde la plus courte et la lumière rouge a la plus longue – environ deux fois plus longue que la violette. La lumière visible nest cependant pas la seule forme de rayonnement électromagnétique. Le spectre électromagnétique sétend au-delà des couleurs de larc-en-ciel dans les deux sens – à des longueurs donde beaucoup plus courtes que le violet et à des longueurs donde beaucoup plus longues que le rouge. Aux plus longues longueurs donde se trouvent les ondes radio, les micro-ondes et le rayonnement infrarouge. Aux longueurs donde les plus courtes se trouvent le rayonnement ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma.
Il est important de savoir que le Soleil nest pas un radiateur lambertien (un disque circulaire de lumière uniformément émise). Le Soleil nest pas sphérique mais est plutôt décrit différemment comme un disque aplati, un quadripôle ou une forme hexadécapole. Parce quelle est principalement gazeuse et liquide, avec un noyau solide, chaque couche de rondelles doignon tourne à une vitesse différente comme le fait chaque latitude; cela signifie que différentes intensités de différentes longueurs donde sont émises à partir de différentes parties à des moments différents, à la fois dans des variations de courte période (minutes) et des cycles de 11 ans – les taches solaires et les proéminences modifient également lintensité de la lumière à différentes longueurs donde (les taches solaires noires sont plus froides et émettent X -rays et particules à haute énergie).
Forme du Soleil: 
Plus dinformations: Utilisation de mesures précises de la forme des membres solaires pour étudier le cycle solaire – Par: JR Kuhn, LE Floyd, Claus Fröhlich, et. Al. – Jan 2000 .
De plus, la luminosité est affectée dune manière plus facilement visible par ce quon appelle lassombrissement des membres (simplifié à lextrême qui signifie que les bords du Soleil sont minces et ne peuvent pas émettre autant de lumière visible que la partie centrale). Une explication un peu plus compliquée vient de larticle de Wikipedia « s Assombrissement des membres , ou pour le doctorat en astrophysique, voir H. H.Plaskett « s Limb darkening and solar rotation ou cet article plus récent (et lisible) Article de lInstitut Max Planck sur la variance solaire .
Voici comment lintensité varie en fonction des latitudes: 
Notez que la mesure est pour une plage spécifique de lumière visible et ne sapplique pas longitudinalement. Ce qui constitue latéral et longitudinal sur le Soleil est déterminé par laxe du Soleil, qui est déterminé par son champ magnétique, qui varie avec le flux des courants sous-jacents des différentes couches.
En général, la lumière est émise de manière similaire à ce quune caméra enregistre lors dune éclipse solaire, cest une explication grossièrement simplifiée: 
Cela explique comment la lumière est créée (y compris la lumière, les ondes dénergie, qui ne sont pas visibles à lœil humain) et comment son intensité varie en fonction de lemplacement, de langle, de lheure, etc. La couleur réelle dun soleil est déterminée par sa température, voir ici pour plus dinformations sur le spectre et la couleur par rapport à la température (pourquoi ny a-t-il pas de soleils verts): https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight .
Voici le spectre de la lumière visible: 
Cest là que la lumière visible se produit dans le spectre complet (de lénergie): 
Pour comprendre lUnivers, les astronomes regardent toutes les longueurs donde; le ciel cosmique a une apparence totalement différente à différentes longueurs donde de lumière.
Aux longueurs donde radio, les astronomes voient des quasars éloignés et des gaz chauds dans notre galaxie de la Voie lactée. Le ciel infrarouge montre principalement de minuscules particules de poussière éparpillées à travers notre galaxie et dautres galaxies. Visible et ultraviolet montrent principalement la lumière détoiles ordinaires. Les rayons X révèlent des gaz chauffé à des millions de degrés entre les galaxies ou f le tout sur des objets compacts comme les étoiles à neutrons et les trous noirs. Les rayons gamma ne peuvent être produits que par des phénomènes extrêmement énergétiques, et nous voyons plusieurs types démission de rayons gamma dans le ciel.
Les rayons gamma vus le long du plan de la Voie lactée ne proviennent pas détoiles ordinaires, mais à partir de réactions nucléaires générées par des protons accélérés à presque la vitesse de la lumière claquant dans le gaz se trouvant entre les étoiles. Les rayons gamma sont également vus à partir de blazars – des faisceaux de lumière et de particules intenses pointés directement vers la Terre produits par des trous noirs massifs dans des galaxies éloignées. Les rayons gamma peuvent être détectés dans les éruptions magnétiques à la surface de notre Soleil et par la désintégration radioactive des noyaux atomiques de courte durée produits par les explosions de supernova dans la Galaxie.
Tous les objets de notre Univers émettent, reflètent et absorbent le rayonnement électromagnétique de leurs propres manières distinctives. La manière dont un objet le fait lui confère des caractéristiques spéciales que les scientifiques peuvent utiliser pour sonder la composition, la température, la densité, l’âge, le mouvement, la distance et d’autres quantités chimiques et physiques d’un objet.
…
Nous pouvons penser au rayonnement électromagnétique de plusieurs manières différentes:
• Du point de vue de la science physique, tout rayonnement électromagnétique peut être considéré comme provenant des mouvements de particules subatomiques. Les rayons gamma se produisent lorsque les noyaux atomiques sont divisés ou fusionnés. Les rayons X se produisent lorsquun électron en orbite près dun noyau atomique est poussé vers lextérieur avec une force telle quil séchappe de latome; ultraviolet, lorsquun électron est secoué dune orbite proche à une orbite éloignée; et visible et infrarouge, lorsque les électrons sont secoués à quelques orbites. Les photons dans ces trois gammes dénergie (rayons X, UV et optique) sont émis lorsque lun des électrons de la coque externe perd suffisamment dénergie pour tomber pour remplacer lélectron manquant dans la coque interne. Les ondes radio sont générées par tout mouvement délectrons; même le flux délectrons (courant électrique) dans un fil domestique commun crée des ondes radio … mais avec des longueurs donde de milliers de kilomètres et de très faible amplitude.
• Le rayonnement électromagnétique peut être décrit en termes de flux de photons (paquets dénergie sans masse), chacun voyageant selon un modèle ondulatoire, se déplaçant à la vitesse de la lumière. La seule différence entre les ondes radio, la lumière visible et les rayons gamma est la quantité dénergie dans les photons. Les ondes radio ont des photons à basse énergie, les micro-ondes ont un peu plus dénergie que les ondes radio, linfrarouge en a encore plus, puis le visible, les ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma. Par léquation E = hf, lénergie dicte la fréquence et, par conséquent, la longueur donde dun photon.
La valeur du rayonnement EM que nous recevons de lUnivers peut être réalisée en considérant ce qui suit: Les températures dans lUnivers aujourdhui varient de 1010 Kelvin à 2,7 Kelvin (dans les noyaux détoiles allant en supernova et dans lespace intergalactique, respectivement).Les densités varient de plus de 45 ordres de grandeur entre les centres des étoiles à neutrons et le vide virtuel de lespace intergalactique. Les intensités des champs magnétiques peuvent aller des champs de 1013 Gauss autour des étoiles à neutrons aux champs de 1 Gauss de planètes telles que la Terre aux champs de 10-7 Gauss de lespace intergalactique. Il nest pas possible de reproduire ces énormes gammes dans un laboratoire sur Terre et détudier les résultats dexpériences contrôlées; nous devons utiliser lUnivers comme laboratoire pour voir comment la matière et lénergie se comportent dans ces conditions extrêmes.
…
Comme suggéré, veuillez consulter: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/gammaraybursts/imagine/page7.html pour la version intégrale.
Ce que vous appelez la lumière visible est basé sur plusieurs choses, vous pouvez le voir la lumière à cause de ces trois choses: elle est produite et voyage vers vous, elle traverse latmosphère sans être bloquée et vos yeux sont sensibles à cette fréquence – certaines personnes sont plus sensibles à la lumière UV et IR que dautres autant que certaines personnes le peuvent entendre des fréquences plus élevées ou plus basses.
Notez comment latmosphère crée des « fenêtres » ou des filtres qui ne permettent quà certaines longueurs donde de pénétrer sur une certaine distance. Seules la lumière visible et une bande particulière de fréquences radio peuvent pénétrer jusquà la surface de la Terre.
Votre appareil photo et vos instruments scientifiques sur Terre et dans lespace peuvent « voir » un spectre plus large que vos yeux. mais ces fréquences peuvent être mappées en tonalité (non HDR « ed) en images que vos yeux peuvent voir et que votre cerveau pourrait comprendre (comme le radar peut fournir des informations à un observateur expérimenté, mais nous ne pouvons pas voir les ondes radio).
Voir: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/spectra1.html pour plus dinformations.
Pour plus dinformations sur Spectre électromagnétique (lumière visible et fréquences adjacentes) voir: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html .
Informations supplémentaires sur lémission de lumière du Soleil (cest le voyage de sous la surface à nos yeux) voir: Comment les neutrinos traversent le soleil si rapidement .
Cest ainsi que le Soleil crée de lénergie, certaines que nous pouvons voir avec nos yeux et la plupart nous pouvons d détecter avec des instruments (et cartographier une image), comment il se déplace et pourquoi une partie de lénergie est bloquée (évitant les coups de soleil sévères). Vous navez pas demandé comment vos yeux convertissent lénergie pour que votre cerveau puisse voir, donc je nirai pas plus loin, mais cette réponse est sur SE.
Un cours en ligne de PSU destiné aux jeunes lecteurs est disponible ici : https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3.html .