Comment expliquer la présence d'éléments autres que l'Hélium et l'Hydrogène autour du soleil?

question posée le 12-03-2014 par Franco Benoit

Une vue radio du Cygne

Je sais que les étoiles se forment de par les gaz d'hydrogène et la gravité. Sous cette force et l'augmentation de la température, la fusion nucleaire débute et formera des éléments de plus en plus lourd. Comment expliquer que notre soleil essentiellement composé d'hydrogène et d'hélium, s'est retrouvé entouré par le passé d'un disque protoplanétaire composé de tous les éléments que l'on connait à ce jour et qui ont formé les planètes du système?

réponse du 15-03-2014 par Fabrice Mottez

Les gaz qui se trouvaient dans l'univers avant la formation des premières étoiles avaient été fabriqués, pour faire simple, lors du big bang. On parle de nucléosynthèse primordiale. Ces gaz étaient principalement de l'hydrogène et de l'hélium. Il n'y avait pas de gaz plus lourds comme du carbone, de l'oxygène etc. (Cela n'était pas encore "inventé".)

Les premières étoiles se sont donc formées comme vous dites, à partir d'hydrogène (et aussi d'hélium). On parle d'étoiles très anciennes, dites de type III. A ma connaissance, il n'existe plus d'étoile de ce type aujourd'hui.

Les astronomes pensent que ces étoiles étaient très massives. Comme toutes les étoiles très massives, elles ont eu une phase de combustion nucléaire très intense et très brève, au cours de laquelle des éléments plus lourd comme de l'oxygène, du carbone, de l'azote, du silicium, et des métaux (aluminium, fer) ont pu être fabriqués.

Puis ces étoiles, comme le font les étoiles très massives, ont explosé en supernovae, dispersant ces matériaux nouveaux dans l'espace. (D'autres matériaux plus lourds que le fer, comme l'uranium, l'or, l'argent ont pu même être fabriqués durant l'explosion.)

Les étoiles des générations suivantes se sont donc faites à partir de gaz contenant des éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium.

Le Soleil n'est pas une étoile de première génération. Lors de sa formation, il y avait donc déjà des éléments lourds. Et ceux qui étaient dans le disque ont pu se condenser en former, entre autres, des planètes composées de silicates, de métaux etc.

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