Soleil | Dr. Goulu

Trop-plein de Juillet

Wed, 30 Jul 2014 00:00:00 +0000

Un trop-plein résolument météorologique ce mois-ci :

Le régime du Soleil

Je voulais traduire qui répond à certaines de mes questions sur le Soleil, mais voici juste les réponses brutes:

le envoie 300 millions de protons par seconde sur chaque cm2 d’une qui se trouverait sur l’orbite terrestre
le Soleil expulse ainsi 1.5 million de tonnes de matière par seconde
le noyau d’Helium 4 est légèrement plus léger que la somme des 4 atomes d’Hydrogène qui le produisent par fusion dans le Soleil. La différence est convertie dans l’énergie de rayonnement de l’astre du jour par la fameuse E=m.c² . Pour le soleil, m correspond à 4 millions de tonnes de matière convertie en énergie chaque seconde !
à ce régime, le soleil perd 127 mille milliards de tonnes par an. Ca paraît beaucoup comme ça mais ce n’est que 21 milliardièmes de la masse de la Terre, qui est beaucoup, beaucoup plus petite que le Soleil.
mais comme il brille depuis 4.5 milliards d’années, il a déjà converti en énergie et expulsé dans l’espace l’équivalent de 100 masses terrestres environ.

Les radars météo

Mais hélas, le soleil n’est pas toujours au rendez-vous de nos barbecues. En Suisse tout le monde connait à consulter pour savoir s’il vaut mieux installer les parasols ou les parapluies.

Pour réaliser ces prévisions de pluie à court terme des machines extraordinaires mesurent les précipitations en temps réel avec une grande précision : le . Il y en a actuellement 3 en service couvrant entre tout le territoire suisse ( ), et deux de plus vont être installés dans le cadre du pour couvrir les vallées des Alpes actuellement masquées

Il s’agit en fait de , capables de mesurer non seulement la position des averses, mais aussi leur vitesse de déplacement avec une grande précision.

Pas d’été sans jeux.

S’il pleut, essayez de créer un système solaire stable dans . pour un max de points, il faut mettre plusieurs planètes dans la zone habitable. J’ai essayé la comme les Marionnettistes de , mais sans succès jusqu’ici. D’une part le je ne permet pas de placer les planètes avec une grande précision, et d’autre part j’ai des doutes sur la méthode d’intégration utilisée. Découvert les et l’ utilisées en astronomie, parce qu’elles permette de ocnserver l’énergie du système

S’il fait beau, testez , le jeu de Google pour conquérir le monde. Le concept est assez génial : il faut physiquement se déplacer aux positions GPS de “portails” disséminés sur toute la planète à des endroits un tant soit peu remarquables. J’en ai deux dans mon petit village, il y en a plein dans chaque ville et d’autres disséminés dans la campagne.

Deux équipes s’affrontent pour la maîtrise de ces portails, les bleus (eux), et les verts (nous), car une fois des portails capturés on peut les “linker” à leurs voisins et les zones ainsi triangulées apportent points et ressources. Le site https://www.ingress.com/intel montre l’état des forces en présence sur toute la planète.

Voici par exemple la situation actuelle autour de chez moi : j’ai contribué à trianguler la grande surface verte que je vais tenter d’étendre vers la ligne de portails verts le long du CERN, mais les bleus qui ont envahi Meyrin tentent de détruire les portails verts pour nous en empêcher. C’est vraiment un jeu d’équipe, mais on y joue en découvrant des coins sympas juste à côté de chez soi, et en rencontrant des gens bizarres sous la pluie au petit matin, seuls avec leur téléphone face à une sculpture en bois…

Après Androïd, il vient d’être porté sur iOS, donc plus d’excuse pour ne pas l’essayer. Choisissez votre camp, en sachant que je suis vert :-)

Pourquoi une loupe ne viole pas la thermodynamique

Sun, 03 Feb 2013 00:00:00 +0000

Petit article vite fait : je me contente de traduire un qui répond à une question simple, pertinente et plus intéressante qu’il n’y parait :

Pourquoi les lentilles qui concentrent la lumière ne violent pas le second principe de la thermodynamique ? En utilisant une loupe pour brûler des fourmis, ne rendez-vous pas un point plus chaud que la température ambiante sans dépenser d’énergie ?

Il est absolument impossible de créer de l’énergie, mais rien n’empêche de transférer de l’énergie d’un endroit à un autre, par exemple avec un tuyau allant de votre chauffe-eau à votre douche. Dans le cas de la lumière solaire et de la lentille, il faut juste traiter ce transfert d’énergie d’une manière un peu plus abstraite.

Focaliser la lumière du Soleil ne fait pas diminuer l’ car ce que fait la lentille, très grossièrement, est d’échanger de l’ “information de direction” contre de l “information de position” : la lumière provenant d’une direction (celle du Soleil) est amenée à une position (le foyer de la lentille).

La lumière parfaitement parallèle peut être focalisée en un point, mais la lumière d’une direction différente est focalisée en un autre point. La lumière provenant de différentes directions ne peut pas être focalisée en un seul point.

Donc, si la lumière provenant du Soleil n’était pas si parallèle, on ne pourrait pas utiliser une loupe pour la concentrer si bien. C’est pourquoi, un jour nuageux, vous ne pouvez pas brûler des fourmis même si le temps est assez clair. L’énergie est là, mais dispersée.

C’est un peu surprenant mais focaliser des rayons parallèles en un point ne change pas l’entropie de la lumière, et il y a un joli moyen de montrer ceci. Une bonne règle empirique au sujet de l’entropie est “si vous pouvez inverser le processus, l’entropie est constante”. Or ici, vous pouvez si vous le souhaitez ajouter une seconde lentille pour “reparalléliser” la lumière:

Focaliser la lumière peut être inversé, comme ici, donc ça n’augmente pas l’entropie.

On pourait penser qu’avec des miroirs, des lentilles et des fibres optiques il devrait y avoir moyen d’amener plein de rayons de lumière en un seul point pour le rendre aussi chaud qu’on veut. Mais non. C’est encore un exemple d’odieux de l’univers.

Il y a une loi générale de la thermodynamique qui dit qu’on ne peut jamais focaliser de l’énergie de manière à ce que la cible devienne plus chaude que la source. Donc vous pouvez utiliser tous les miroirs et lentilles que vous voulez, vous n’arriverez jamais à focaliser la lumière solaire pour qu’elle dépasse 5800K, la température à la surface du Soleil, mais vous pouvez vous en approcher pas mal. ce n’est cependant pas très utile car les machines ont tendance à fondre à de telles températures.

Si vous étiez au point lumineux, vous verriez une image agrandie du Soleil à travers la loupe. (Photo CC-BY Walter J. Pilsak )

Une bonne façon de se représenter ceci est de vous imaginer vous promener à la surface du Soleil, puis de vous imaginer au foyer de la lentille. En étant dans les couches externes du Soleil, vous auriez tout autour de vous dans toutes les directions de la matière rayonnant a environ 5800 Kelvin. En conséquence vous vous retrouveriez à équilibrer cette température, en vous brûlant pour de bon. Si vous étiez au foyer d’un ensemble élaboré de miroirs et de bidules, vous seriez dans la même situation, voyant le Soleil dans toutes les directions. Et le résultat serait le même.

On sent qu’il pourrait y avoir un moyen de tricher, mais il n’y en a juste pas. Si vous pouviez trouver un moyen de produire une cible plus chaude que la source, vous auriez produit un . (Note Dr. G : avec les mêmes chances de succès que les roues gravitationnelles et les bidules à aimants : )

Climat : le graphique qui vaut 10000 mots

Sun, 13 Nov 2011 00:00:00 +0000

En pondant sur le blog que j’ai honte de ne découvrir qu’aujourd’hui, une petite recherche sur l’effet de serre m’a conduit à cet excellent graphique, qui remplace au moins 10000 mots :

, oeuvre de de montre des tas de choses fondamentales, et quelques unes de mes interrogations:

le rayonnement “entrant” dans l’atmosphère est la somme de deux “rayonnements du corps noir” : celui du soleil à 5525 K par le haut, et celui de la Terre à 288 K environ actuellement, par le bas.
L’ozone nous protège des ultraviolets solaires, mais aussi la , qui nous donne ce joli ciel bleu. O3 mérite-t-il d’être considéré comme un méchant à cause de quelques petits pics dans l’infrarouge ?
Le fameux CO2 a deux petites bandes d’absorption des infrarouges solaires, mais il absorbe surtout du rayonnement thermique émis par le sol ! Sa plus large bande d’absorption se trouvant légèrement “à droite” du sommet du spectre terrestre, l’effet du CO2 diminue(ra) lorsque la surface de la Terre se réchauffe(ra), donc si le spectre “bleu” se décale vers la gauche. Serait-ce là un des phénomènes de stabilisation de la température de la planète ?
C’est bel et bien l’eau sous forme de vapeur qui est le principal gaz à effet de serre, non seulement parce qu’il y en a beaucoup dans l’atmosphère (en fait on ne sait même pas combien, tellement ça dépend de la température, de l’altitude et des vents…), mais aussi car ses bandes d’absorption sont nombreuses et larges, entamant le spectre solaire, mais surtout la moitié “froide” du spectre terrestre. Lorsque la Terre connait(ra) une glaciation, l’effet de serre de la vapeur d’eau renforce(ra) celui du CO2 lorsque le spectre bleu se décale(ra) vers la droite.
Le méthane et les oxydes d’azote ont quelques pics d’absorption des infrarouges solaires et terrestres, mais certaines dans des bandes absorbées également par la vapeur d’eau. Le GIEC a-t-il bien pris en compte l’effet de non linéarité qui apparaît lorsque l’augmentation de la concentration de ces gaz n’augmente plus notablement un taux d’absorption et de dispersion proche de 100% à ces longueurs d’onde ?

Allez-y, défoulez-vous dans les commentaires. Avec un peu de chance on y trouvera enfin des références claires aux mécanismes de régulation la température qui refroidiront inévitablement (trop?) cette planète un de ces siècles…

Dernières nouvelles du Soleil

Wed, 10 Nov 2010 00:00:00 +0000

2010 restera une année importante pour l’observation et la compréhension de notre étoile. Deux nouveaux instruments sont venus compléter “Stereo”, qui nous fournit de du Soleil depuis 2007 et le fidèle lancé au siècle passé.

D’une part, le satellite du (SDO) embarque un ensemble d’ qui fournissent chaque seconde des images à haute résolution dans plusieurs longueurs d’onde ainsi que des mesures des champs magnétiques et des vitesses des gaz. Après vous être dilatés les pupilles sur ces gigantesques cyclones de plasma filmés récemment, ne manquez pas d’essayer la consultation interactive des dernières images de SDO directement sur

D’autre part, le télescope du a également commencé à fournir jamais obtenues de la surface du Soleil, et ce depuis le sol de notre bonne vieille Terre grâce à l’utilisation de l’ .

Une petite photographiée par le Big Bear Solar Observatory en juillet. La résolution de l’image originale est de 100 km, les petites bulles font environ 1000 km de diamètre, et la Terre tiendrait dans la tache “noire”, où la température n’est que de 3600°K, soit bien moins que les ~5800°K environnants.

Avec ces instruments, on devrait pouvoir observer en détail le 24ème , débuté en 2008, et mieux comprendre le magnifique diagramme “butterfly” qui représente le nombre de taches solaires repérées à chaque latitude du Soleil en fonction du temps. Admirez cette régularité encore mal comprise :

diagramme "papillon" des taches solaires. cliquer pour agrandir

Avec ces mesures de qualité, nul doute que vont progresser à pas de géant, ce d’autant que les liens avec la climatologie sont politiquement porteurs…

Pets solaires

Sun, 28 Mar 2010 00:00:00 +0000

Voici mon nouveau fond d’écran :

(cliquer pour obtenir l

Trouvée grâce à , c’est une photo de notre étoile préférée prise par , deux satellites identiques qui observent le Soleil simultanément et permettent de faire une image en 3D de l’héliosphère. L’image est prise dans les ultraviolets à haute énergie, à la limite des rayons X, et montre des . Celle qui produit la tache blanche de gauche est assez violente pour saturer les capteurs CCD de Stereo, dont les électrons débordent sur les pixels voisins. Mais c’est encore une petite éruption comparée à certaines qui ont endommagé des satellites.

Admirez aussi les magnifiques boucles de gaz ionisé qui suivent les lignes du du Soleil. Une énergie colossale est stockée dans ces boucles qui se perturbent mutuellement, fusionnent et parfois s’ouvrent en propulsant le gaz dans l’espace dans ces éruptions qui peuvent causer momentanément des variations de 10% de la puissance émise par notre étoile.

Pour fixer les idées, à l’échelle, la Terre est grande comme une des petites taches claires à la surface du Soleil. , mais on peut faire de sacrément jolies photos des grandes, non ?

Analemme

Tue, 16 Oct 2007 00:00:00 +0000

Aujourd’hui Dr. Goulu vous permet d’étendre votre vocabulaire : l’ est la courbe décrite dans le ciel par la position du Soleil à midi au cours d’une année.

Voici une photo d’analemme obtenu par en Turquie en réalisant et superposant une photo par semaine, dont une pendant l’

Le rayon vert

Mon, 28 May 2007 00:00:00 +0000

Dans “Pirates des Caraïbes 3” le “rayon vert” permet de revenir du monde des morts. Comme c’est un “green flash” en anglais, Hollywood en a fait un effet spécial spectaculaire, mais existe-t-il vraiment ?

Et bien oui! C’est un qui se produit au coucher du Soleil sur la mer, par temps calme : une lueur verte apparait au dessus du Soleil et reste visible après que le disque solaire soit passé derrière l’horizon.

On peut en trouver quelques photos sur le net, souvent de mauvaise qualité car comme le phénomène est imprévisible, il est rarement pris avec le télescope de rigueur, mais voici les meilleures:

On en trouve quelques unes de plus Il existe quelques vidéos sur YouTube, mais elles sont de trop mauvaises qualité. J’ai tenté d’y mettre la vidéo de haute qualité qui

\[15 Mb pour 6 secondes !\]

, mais la compression YouTube a éliminé le vert…

Je connais une personne qui a vu le “rayon vert” et m’a dit que c’était une expérience inoubliable. Alors regardez bien le soleil couchant quand vous êtes au bord de la mer !

Références:

avec nombreux liens vers des photos
(ajoutée le 28.5.2011)