Généré en français avec l'IA à partir de notre quiz anglais ; les sources renvoient vers Wikipédia en français.
L'espace, c'est d'abord le Soleil : une naine jaune ordinaire qui concentre presque toute la masse du Système solaire, fusionne des centaines de millions de tonnes d'hydrogène par seconde et finira, dans quelques milliards d'années, en géante rouge. C'est aussi une notion que physiciens et mathématiciens ont redéfinie sans cesse, de l'espace absolu de Newton à l'espace-temps de la relativité. Ce quiz parcourt les deux : structure du Soleil, histoire de sa formation, révolution galactique, et quelques grands noms de la physique de l'espace.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Lors de quel événement l'atmosphère du Soleil est-elle la plus accessible à l'observation ?
Une éclipse totale de Soleil
Cette atmosphère comprend trois zones principales, dont la couronne, et reste curieusement plus chaude que la surface de l'astre.
Q 02De quel type d'étoile le Soleil relève-t-il ?
Naine jaune
Le Soleil est essentiellement composé d'hydrogène et d'hélium à l'état de plasma, et il concentre à lui seul l'immense majorité de la masse du Système solaire.
Q 03Combien de temps la lumière du Soleil met-elle pour parvenir jusqu'à la Terre ?
8 min 19 s
Cette distance, connue à 3 mètres près, vaut 149 597 870 700 mètres : c'est le demi-grand axe de l'orbite terrestre.
Q 04Quelle planète représente plus des deux tiers de la masse du Système solaire hors Soleil ?
Jupiter
Le Soleil concentre presque toute la masse du système planétaire ; la géante gazeuse ne détient qu'une fraction du reste, partagé avec sept autres planètes.
Q 05Quel rayonnement solaire contribue à la désinfection naturelle des eaux de surface ?
L'ultraviolet
Il y détruit certaines molécules indésirables, à condition toutefois que l'eau ne soit pas trop turbide.
Q 06À quoi ressemble le symbole astronomique du Soleil ?
Un cercle avec un point central
Ce même signe sert aussi en astrologie ; le mot « soleil », lui, vient du gallo-roman *SOLICULU, diminutif du latin classique sol.
Q 07Il y a combien d'années le Big Bang, origine de l'Univers, a-t-il eu lieu ?
13,8 milliards d'années
Le Soleil ne s'est formé que 9,23 milliards d'années plus tard, à partir d'une nébuleuse dont l'effondrement n'est plus attribué à une supernova.
Q 08Quel savant défendait l'idée que l'espace est absolu ?
Isaac Newton
Gottfried Leibniz soutenait au contraire que l'espace est relatif, position que la physique moderne a fini par adopter.
Q 09Devenu géante rouge, le Soleil verra sa photosphère dépasser l'orbite de quelles planètes ?
Mercure et Vénus
À ce stade, la Terre, si elle subsiste encore, ne sera plus qu'un désert calciné.
Q 10Quel astre le cœur de carbone du Soleil formera-t-il en s'effondrant sur lui-même ?
Une naine blanche
D'une taille comparable à celle de la Terre, cet astre dégénéré aura une surface portée à 50 000 K et mettra plusieurs milliards d'années à se refroidir.
Q 11Quelle proportion de la masse du Soleil l'hydrogène représente-t-il ?
74 %
En volume, l'hydrogène occupe 92 % de l'étoile, l'hélium se contentant de 8 % du volume pour un quart de la masse.
Q 12Sur quelle partie du diagramme de Hertzsprung-Russell le Soleil évolue-t-il actuellement ?
La séquence principale
C'est ce qu'indique le suffixe « V » de sa classe spectrale : l'étoile y fusionne l'hydrogène de son noyau en équilibre hydrostatique.
Q 13Quel est l'âge approximatif du Soleil ?
4,57 milliards d'années
L'hypothèse d'une supernova déclenchant l'effondrement de la nébuleuse originelle, avancée dans les années 1970, n'est plus jugée crédible.
Q 21À quel monument compare-t-on la masse que le Soleil convertit en énergie chaque seconde ?
La pyramide de Gizeh
Cette perte de 4,35 millions de tonnes par seconde, soit 0,7 % de la masse fusionnée, correspond à une puissance de 4 × 10²⁶ watts.
Q 22Par quel processus le Soleil transforme-t-il très majoritairement l'hydrogène en hélium ?
La chaîne proton-proton
Le cycle CNO n'y contribue que marginalement ; ces réactions libèrent aussi quelque 10³⁸ neutrinos par seconde, qui s'échappent immédiatement.
Q 23Quelle fraction de sa masse le Soleil perdra-t-il durant sa phase de géante rouge ?
Un tiers
Q 14Quelle est la température approximative à la surface du Soleil ?
5 770 K
Le spectre solaire renferme des bandes de métaux ionisés et neutres, ainsi que de faibles bandes d'hydrogène.
Q 15Dans quel bras de la Voie lactée le Soleil se situe-t-il ?
Bras d'Orion
Le Soleil orbite autour du centre galactique en une année galactique estimée entre 225 et 250 millions d'années.
Q 16Quel est, approximativement, le diamètre du Soleil ?
1,4 million de km
Sa masse avoisine 2 × 10³⁰ kg et sa forme est presque parfaitement sphérique, l'aplatissement aux pôles ne valant que neuf millionièmes.
Q 17Quel est le type spectral du Soleil ?
G2 V
Cette classe signale une étoile plus chaude et plus brillante que la moyenne, d'une teinte jaune tirant sur le blanc.
Q 18À quelle vitesse la Terre gravite-t-elle autour du Soleil ?
30 km/s
Autour du Soleil gravitent aussi au moins cinq planètes naines et d'innombrables astéroïdes et comètes, notamment dans la ceinture de Kuiper.
Q 19Quel type d'étoiles forme la majorité des étoiles de la Voie lactée ?
Naines rouges
Plus de 100 millions d'étoiles de la Galaxie partagent la classe spectrale du Soleil, qui reste pourtant plus brillant que la plupart d'entre elles.
Q 20Quelle discipline permet de sonder indirectement la structure interne du Soleil ?
L'héliosismologie
Elle procède comme la sismologie terrestre, par l'étude des ondes ; la simulation informatique complète l'approche pour les couches les plus profondes.
Cette phase durera environ un milliard d'années ; l'astre, 100 fois plus large qu'aujourd'hui, brillera près de 2 000 fois plus.
Q 24Quel espace pseudo-euclidien modélise l'espace-temps de la relativité restreinte ?
L'espace de Minkowski
Ces lois ne valent qu'en l'absence de champ de gravitation ; la relativité générale y ajoute la courbure due à la masse ou à l'énergie.
Q 25Quel théorème relie la relativité de l'espace-temps aux lois de conservation en physique ?
Théorème de Noether
Il rend compte de la conservation du moment cinétique, de la quantité de mouvement et de l'énergie.
Q 26Que signifie la racine grecque chroma, qui a donné son nom à la chromosphère du Soleil ?
La couleur
Cette couche épaisse d'environ 2 000 km laisse entrevoir un flash rose soutenu lors des éclipses totales.
Q 27Quelle zone de l'atmosphère solaire s'étend jusqu'aux confins du Système solaire ?
L'héliosphère
Elle débute à environ 20 rayons solaires du centre de l'astre et se trouve limitée par l'héliopause.
Q 28Quelle part de la masse du Système solaire le Soleil représente-t-il à lui seul ?
99,854 %
Le barycentre du système se trouvait pourtant, dans les années 2000, légèrement à l'extérieur du Soleil, à cause des planètes géantes.
Q 29Quelle couche sépare la zone radiative de la zone convective du Soleil ?
La tachocline
Épaisse d'environ 3 000 km, elle pourrait abriter de puissants champs magnétiques et jouer un rôle clé dans la dynamo solaire.
Q 30De quel mot latin vient le mot « espace » ?
spatium
En ancien et moyen français, « espace » désignait plutôt un laps de temps, une durée : le soleil occupait tout l'espace du jour.