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Savez-vous quelle est la différence de masse entre le Soleil et la Terre ? Quel est le secret de ces chiffres étonnants ?
À l’échelle étonnante de l’univers, la masse du Soleil contraste fortement avec celle de la Terre. En fait, la masse du Soleil est environ 333 000 fois celle de la Terre, un chiffre ahurissant. Cette différence de masse fait non seulement du Soleil le centre de notre système solaire, mais joue également un rôle important dans le fonctionnement de l’univers.
La masse du Soleil est d’environ 2×10³⁰ kilogrammes, un nombre qu’il nous est difficile de vraiment comprendre.
Nous mesurons les distances du Soleil aux autres corps célestes en unités astronomiques (UA), et la masse du Soleil est adoptée comme unité standard pour estimer les masses d’autres étoiles, amas d’étoiles et trous noirs. C’est précisément parce que la masse du Soleil est si énorme qu’elle a un impact énorme sur le mouvement des autres corps célestes dans notre galaxie.
L'histoire de la mesure de la qualité
La mesure de la masse du Soleil a une longue histoire. En 1776, Henry Cavendish a réussi à calculer la constante gravitationnelle à l'aide d'un pendule de torsion. Bien que ses données diffèrent de 1 % de la valeur mesurée aujourd'hui, elles ont jeté les bases de notre compréhension de la masse des corps célestes. Isaac Newton a estimé pour la première fois le rapport entre les masses de la Terre et du Soleil dans son ouvrage Principia de 1687.
Newton a initialement estimé le rapport de masse de la Terre par rapport au Soleil à environ 1/28 700, valeur qui a ensuite été révisée à environ 1/169 282.
Grâce aux progrès de la technologie, notre compréhension de la masse du Soleil s'approfondit sans cesse. Les données actuelles montrent que la masse du Soleil devrait être 332 946 fois celle de la Terre. La précision de ces valeurs peut nous aider à mieux comprendre les lois régissant le mouvement du système solaire et même à déduire les masses d’autres étoiles.
Comment calculer la masse
Comme nous ne pouvons pas mesurer directement la masse du Soleil, les scientifiques la calculent à l’aide de facteurs mesurables. Par exemple, en fonction de la distance entre la Terre et le Soleil et de la période orbitale de la Terre, les trois lois de Kepler peuvent être utilisées pour calculer la masse du Soleil. Ce processus complexe implique la détermination de la constante gravitationnelle, qui est difficile à mesurer et ne peut être obtenue qu’avec une précision limitée.
La masse du Soleil est dérivée de l'observation du mouvement de différents corps célestes dans son champ gravitationnel.
Maintenant, le calcul de la masse du soleil peut être exprimé comme :
M☉ = 4π² × (1 UA)³ / (G × (1 an)²)
Cette formule montre comment relier la masse du Soleil à l'unité astronomique et à la constante gravitationnelle, améliorant ainsi notre compréhension de l'Univers.
Changements de qualité
Malgré cette masse, le Soleil perd constamment de la masse. Ce processus est principalement dû aux réactions de fusion nucléaire dans son noyau, qui libèrent une grande quantité d'énergie et de particules chargées, lui faisant perdre progressivement de la masse. La masse perdue chaque année est d’environ 2-3×10^-14 M☉. Lorsque le Soleil entrera dans la phase de géante rouge, ce nombre augmentera considérablement, atteignant entre 10^-5 et 10^-4 M☉.
Pendant la période où le Soleil devient une naine blanche, il perdra environ 46 % de sa masse initiale.
Pour mieux comprendre ce changement, nous devons nous concentrer sur deux aspects : premièrement, la fusion nucléaire de l'hydrogène à l'intérieur du soleil pour produire de l'hélium, qui libère beaucoup d'énergie dans le processus ; deuxièmement, le vent solaire et l'éjection de masse coronale enverront des -particules d'énergie directement vers le soleil. Espace. Les deux processus de perte de masse sont presque égaux.
Unités connexes
Comprendre la masse du soleil nécessite également de connaître certaines unités associées. En utilisant la masse du Soleil (M☉) comme référence, nous constatons que 1 M☉ équivaut approximativement à 332 946 masses terrestres (ME) et à 1 047,35 masses de Jupiter (MJ). De plus, en relativité, la masse est souvent exprimée en unités de longueur ou de temps, ce qui nous rappelle une fois de plus l’importance de la masse dans le fonctionnement de l’univers.
Nous continuons à approfondir les mystères derrière le Soleil et sa masse, ce qui nous donne à son tour une compréhension plus approfondie de l'Univers. À l’avenir, à mesure que la technologie d’observation s’améliorera, nous découvrirons davantage de secrets sur cette étoile. Pouvons-nous imaginer comment une telle différence de masse affectera notre compréhension de l’avenir de l’Univers ?
