Vous savez peut-être que le Soleil est principalement composé d'hydrogène et d'hélium. Vous êtes-vous déjà demandé ce qu'il en était des autres éléments du Soleil? Environ 67 éléments chimiques ont été détectés au soleil. Je suis sûr que vous n'êtes pas surpris que l'hydrogène soit l'élément le plus abondant, représentant plus de 90% des atomes et plus de 70% de la masse solaire. L'élément suivant le plus abondant est l'hélium, qui représente presque un peu moins de 9% des atomes et environ 27% de la masse. Il n'y a que des traces d'autres éléments, dont l'oxygène, le carbone, l'azote, le silicium, le magnésium, le néon, le fer et le soufre. Ces oligo-éléments représentent moins de 0,1% de la masse du Soleil.
Le Soleil fusionne constamment l'hydrogène en hélium, mais ne vous attendez pas à ce que le rapport de l'hydrogène à l'hélium change de sitôt. Le Soleil a 4,5 milliards d'années et a converti environ la moitié de l'hydrogène de son cœur en hélium. Il reste encore environ 5 milliards d'années avant que l'hydrogène ne s'épuise. Pendant ce temps, des éléments plus lourds que l'hélium se forment dans le cœur du Soleil. Ils se forment dans la zone de convection, qui est la couche la plus externe de l'intérieur solaire. Les températures dans cette région sont suffisamment froides pour que les atomes aient suffisamment d'énergie pour contenir leurs électrons. Cela rend la zone de convection plus sombre ou plus opaque, emprisonnant la chaleur et faisant bouillir le plasma par convection. Le mouvement transporte la chaleur vers la couche inférieure de l'atmosphère solaire, la photosphère. L'énergie dans la photosphère est libérée sous forme de lumière, qui traverse l'atmosphère solaire (la chromosphère et la couronne) et passe dans l'espace. La lumière atteint la Terre environ 8 minutes après avoir quitté le Soleil.
Voici un tableau listant la composition élémentaire du Soleil, que nous connaissons par l'analyse de sa signature spectrale. Bien que le spectre que nous pouvons analyser provient de la photosphère solaire et de la chromosphère, les scientifiques pensent qu'il est représentatif de l'ensemble du Soleil, à l'exception du noyau solaire.
Élément | % du total des atomes | % de la masse totale |
Hydrogène | 91,2 | 71,0 |
Hélium | 8.7 | 27,1 |
Oxygène | 0,078 | 0,97 |
Carbone | 0,043 | 0,40 |
Azote | 0,0088 | 0,096 |
Silicium | 0,0045 | 0,099 |
Magnésium | 0,0038 | 0,076 |
Néon | 0,0035 | 0,058 |
Le fer | 0,030 | 0,014 |
Soufre | 0,015 | 0,040 |
Source: NASA - Goddard Space Flight Center
Si vous consultez d'autres sources, vous verrez que les pourcentages varient jusqu'à 2% pour l'hydrogène et l'hélium. Nous ne pouvons pas visiter le Soleil pour l'échantillonner directement, et même si nous le pouvions, les scientifiques auraient encore besoin d'estimer la concentration des éléments dans d'autres parties de l'étoile. Ces valeurs sont des estimations basées sur l'intensité relative des raies spectrales.