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La vérité surprenante sur la masse du soleil : comment calculer ce nombre incroyablement énorme
En astronomie, la « masse solaire » (M☉) est une unité de masse standard, égale à environ 2×1030 kilogrammes, un nombre assez surprenant. La masse du Soleil n’est pas seulement la base de mesure du Soleil lui-même, mais est également souvent utilisée pour décrire la masse d’autres corps célestes tels que les étoiles, les amas d’étoiles, les nébuleuses, les galaxies et les trous noirs. Étant donné que le Soleil a une masse d’environ 333 000 fois celle de la Terre ou 1 047 fois celle de Jupiter, cela en fait un point de référence important dans l’univers.
Le concept de la masse du Soleil est antérieur à la mesure précise de l'unité astronomique (UA) et de la constante gravitationnelle (G).
Historique des mesures
L'histoire de la mesure de la masse du Soleil remonte au 17e siècle, lorsque le livre d'Ivy Newton « Principes mathématiques de la philosophie naturelle » a estimé pour la première fois le rapport entre la masse du Soleil et la masse de la Terre. L'estimation initiale de Newton était basée sur une valeur incorrecte pour la parallaxe quotidienne, qu'il a ensuite révisée dans la troisième édition de son ouvrage, changeant son estimation à 1/169282, et la valeur actuelle est d'environ 1/332946.
Comment calculer la masse du Soleil ?
Comme il est impossible de mesurer directement la masse du Soleil, les scientifiques utilisent d'autres facteurs mesurables pour les calculs, notamment la distance de la Terre au Soleil (c'est-à-dire les unités astronomiques UA), la période orbitale de la Terre (environ un an) , et la constante gravitationnelle G. À partir de ces données, les scientifiques ont utilisé la troisième loi de Kepler pour déduire la masse du Soleil. Bien que la mesure de la constante gravitationnelle soit très difficile, les paramètres gravitationnels standards du Soleil et de plusieurs planètes ont été déterminés avec précision.
La masse du soleil est la masse standard dans le système d'unités de mesure astronomique, ce qui facilite la comparaison des masses des autres corps célestes dans l'univers.
Changements dans la masse du Soleil
Au fil du temps, la masse du Soleil diminue d'année en année en raison des réactions de fusion nucléaire, qui s'accompagnent de la libération d'énergie électromagnétique, de neutrinos et de matière éjectée vers l'extérieur dans le vent solaire. Le Soleil perd actuellement environ 2 à 3 × 10−14 M☉ de masse par an. À mesure que le Soleil entre dans la phase de géante rouge, ce taux de perte de masse va augmenter considérablement, atteignant finalement 10−5 à 10−4 M par an à mesure qu'il forme une nébuleuse planétaire. ☉ Le sommet. Finalement, lorsque le Soleil se transformera en naine blanche, il devrait perdre 46 % de sa masse initiale.
Unités connexes
Une masse solaire M☉ peut être convertie en d'autres unités de masse, par exemple : 27068510 ML (masse de la Lune) et 332946 ME (masse de la Terre) et 1047,35 MJ (masse de Jupiter). En relativité générale, la masse peut également être exprimée en unités de longueur ou de temps, notamment M☉ G / c2 et M☉ G / c3.
ConclusionL'utilisation du paramètre de la masse solaire (G·M☉) dans l'unité astronomique a jeté les bases de la compréhension de l'univers par les astronomes.
Grâce à l’exploration historique et au développement de la science moderne, notre compréhension de la masse du soleil continue de s’approfondir. Derrière ce simple nombre se cachent les lois de fonctionnement et le processus d’évolution de l’univers. À l’avenir, à mesure que la technologie progressera, nous pourrons peut-être acquérir une compréhension plus précise de cet important paramètre. Mais la masse du Soleil et ses variations nous rappellent sans aucun doute à quel point les lois de l'univers sont magnifiques et complexes. Avez-vous déjà pensé aux nouveaux mystères que l'univers nous révélera dans le futur ?
