Luminosité solaire

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Evolution de la luminosité solaire au cours du temps[1].

En astrophysique, la luminosité solaire, égale à celle du Soleil et notée L, est l'unité de luminosité conventionnellement utilisée pour exprimer la luminosité des étoiles. Par exemple, la luminosité de Véga (α de la Lyre) varie entre 34 et 40 L.

Depuis son assemblée générale de 2015, l'Union astronomique internationale distingue la luminosité solaire moyenne et la luminosité solaire nominale.

Luminosité solaire moyenne

La luminosité solaire moyenne est notée L, notation composée de la lettre latine capitale L suivie, à droite et en indice, de , symbole astronomique du Soleil.

Elle est donnée par :

L = 4 π A 2 S {\displaystyle L_{\odot }=4\pi \,A^{2}\,S_{\odot }} ,

  • π {\displaystyle \pi } est le nombre pi ;
  • A {\displaystyle A} est l'unité astronomique de longueur (rayon moyen de l'orbite terrestre) ;
  • S {\displaystyle S_{\odot }} est la constante solaire (irradiance solaire quand le soleil est au zénith).

Sa valeur est :

L = 3,827 5 ( ± 0,001 4 ) × 10 26 W . {\displaystyle L_{\odot }=3{,}8275\;(\pm 0{,}0014)\times 10^{26}\;\mathrm {W} .}

Luminosité solaire nominale

La luminosité solaire nominale est notée L N {\displaystyle {\mathcal {L}}_{\odot }^{\mathrm {N} }} .

Sa valeur est fixée à[2] :

L N = 3,828 × 10 26 W . {\displaystyle {\mathcal {L}}_{\odot }^{\mathrm {N} }=3{,}828\times 10^{26}\;\mathrm {W} .}

Les astronomes utilisent encore beaucoup le système CGS : LN
= 3,828 × 1033 erg/s
(erg/s = 10–7 W). La masse du Soleil valant 1,989 1 × 1030 kg, donc 1,989 1 × 1033 g, la luminosité solaire est, avec les unités du système CGS, à peu près le double de la masse solaire.

Cette luminosité ne comprend pas la luminosité due aux neutrinos qui ajoute 0,023 L, soit 8,8 × 1024 W[a] (ce qui donnerait un total de 3,916 × 1026 W), mais l'essentiel de ces neutrinos traverse la Terre sans interagir avec ses atomes.

Notes et références

Notes

  1. L'énergie moyenne des photons solaires est de 26 MeV et celle des neutrinos solaires de 0,59 MeV, soit 2,27 % ; le Soleil émet 9,2 × 1037 photons et autant de neutrinos chaque seconde, dont 6,5 × 1014 par m2 atteignent la Terre chaque seconde.

Références

  1. (en) Ignasi Ribas, « The Sun and stars as the primary energy input in planetary atmospheres », Proceedings of the International Astronomical Union, vol. 5, no S264,‎ , p. 3–18 (ISSN 1743-9213 et 1743-9221, DOI 10.1017/S1743921309992298, lire en ligne, consulté le )
  2. [PDF] Résolution B3, Assemblée Générale de l'Union astronomique internationale 2015

Voir aussi

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