#7.     Plasma

  Dans la basse atmosphère où nous vivons, tout atome privé d'un électron (par exemple en étant frappé par une particule cosmique rapide ) en récupère bientôt un identique. La situation est tout à fait différente aux températures élevées, comme celles du soleil. Plus les gaz sont chauds, plus rapides sont leurs atomes et plus vite les molécules se déplacent. A températures très élevées, les collisions entre ces atomes rapides sont suffisamment violentes pour éliminer des électrons. Dans l'atmosphère du soleil, une grande partie des atomes est à tout moment " ionisée" par ces collisions, et le gaz devient plasma.

  Contrairement aux gaz froids (par exemple l' air à température ambiante), les plasmas sont conducteurs de l'électricité et sont fortement affectés par les champs magnétiques. La lampe fluorescente, largement répandue à la maison et au travail, contient un gaz inerte raréfié et un petit pourcentage de vapeur de mercure. Il devient un plasma quand l'électricité du circuit à laquelle la lampe est reliée le chauffe et l'agite. La ligne électrique présente un pôle positif et un pôle négatif (voyez le dessin ci-dessous) entraînant l'accélération des ions (+) vers l'extrémité (-), et les électrons (-) vers l'extrémité (+). Les particules accélérées gagnent de l'énergie, se heurtent aux atomes, éjectent d'autres électrons et entretiennent ainsi le plasma, même si quelques particules se recombinent. Ces collisions font également émettre de la lumière par les atomes de mercure. Dn fait, cette source de lumière est plus efficace que les ampoules conventionnelles. Les enseignes et les lampadaires au néon obéissent à un principe semblable, et quelques dispositifs à base de plasma (ou étaient) sont utilisés dans l'électronique.

[Questions: Allumage de la lampe fluorescente : le gaz est froid, mais il y a toujours quelques ions et électrons libres dus aux rayons cosmiques et à la radioactivité normale. Les filaments des extrémités libèrent également des électrons. Les collisions multiplient rapidement leur nombre.
  Et il faut aussi préciser que puisque le courant alternatif est utilisé, la localisation de (+) et (-) ( le dessin ci-dessus ) permute dans les deux sens 60 fois chaque seconde. Mais ions et électrons réagissent beaucoup plus rapidement et donc le processus reste identique. Cliquez ici pour plus au sujet de la lampe fluorescente]

    Nous avons déjà dit que le soleil est un plasma . Un autre important plasma dans la nature est l'ionosphere, à partir d' environ 70-80 kilomètres au-dessus de la terre. Ici certains électrons sont arrachés des atomes par la lumière du soleil de courtes longueurs d'onde, de l'ultraviolet aux rayons X : ils ne se recombinent pas aisément puisque l'atmosphère se raréfie aux altitudes élevées et que les collisions ne sont pas fréquentes. La partie la plus basse de l'ionosphère, la "couche D" à 70-90 kilomètres, présente suffisamment peu de collisions pour qu'elle disparaisse après le coucher du soleil. Alors les ions et les électrons restants se recombinent :en l'absence de lumière du soleil il n'y a plus de nouvelles collisions. Cependant, cette couche renaît au lever du soleil. Au-dessus de 200 kilomètres, les collisions sont si fréquentes que l'ionosphère persiste jour et nuit.

  L'ionosphère se prolonge en attitude sur des milliers de kilomètre et se fusionne avec la magnétosphère, dont les plasmas sont généralement plus raréfiés mais aussi beaucoup plus chauds. Les ions et les électrons du plasma magnétosphérique proviennent en partie de l'ionosphère sous-jacente et en partie du vent solaire (prochain paragraphe). De nombreux détails concernant leur provenance et leur chaleur ne sont pas encore clairs.

  Enfin, il y a le vent solaire, plasma interplanétaire --. La couche extérieure du soleil, la corona, est si chaude que non seulement tous ses atomes sont ionisés, mais que ceux à qui il restait beaucoup d'électrons au départ continuent à être dépouillés (quelquefois complètement), même les électrons des couches profondes pourtant plus fortement retenus. Par exemple, un rayonnement caractéristique du fer privé de 13 électrons. a été détecté dans la corona.

  Cette température extrême permet également au plasma coronaire de n'être pas retenu par la gravité du soleil, et au contraire d'être soufflé dans toutes les directions, envahissant le système solaire loin au-delà des planètes connues les plus lointaines. Avec le vent solaire, notre étoile construit un champ magnétique à distance de la terre. La vitesse importante du vent (~400 km/s) apporte l'énergie dont résultent les aurores polaires, la ceinture des radiations et les phénomènes d'orages magnétiques.

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