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LE
SYSTÈME SOLAIRE
Notre
système planétaire est resté le seul connu jusqu'en 1995. Il
est désigné sous le terme « système solaire ». Il
est constitué du Soleil, de huit planètes (anciennement neuf),
de trois planètes naines, ainsi que de petits corps du système
solaire (c'est-à-dire les astéroïdes et les comètes) ainsi
que les satellites de ces corps.
Au
centre se situe le Soleil, notre étoile de taille modeste mais
qui contient néanmoins 99,86 % de la masse de tout le système.
De par sa masse, l'intérieur du Soleil atteint une densité et
une température telles que des réactions de fusion nucléaire
se produisent en son sein, dégageant de ce fait d'énormes
quantités d'énergie. La plus grande partie de cette énergie
est libérée dans l'espace sous forme de radiations électromagnétiques,
principalement sous forme de lumière visible. Le Soleil émet
aussi un flux de particules chargées appelé le vent solaire.
Ce vent solaire interagit fortement avec la magnétosphère des
planètes et contribue à éjecter les gaz et poussières en
dehors du système solaire.
On
peut imaginer que nous serions dans un système à deux étoiles
si Jupiter avait eu une masse soixante fois plus importante.
Tout comme le soleil, elle se serait effondrée sur elle-même
provoquant une deuxième étoile de 4,2 à 6,2 fois plus éloignée.
Les
planètes les plus proches du Soleil sont les planètes
telluriques, petites, rocheuses et denses, avec une rotation
lente, une surface solide, pas d'anneaux et peu de satellites.
En partant du Soleil, on trouve Mercure, Vénus, la Terre et
Mars.
Il
existe au-delà de Mars une ceinture d'astéroïdes composée de
centaines de milliers de corps, dont la taille varie de quelques
mètres à plusieurs centaines de kilomètres.
Lorsque
l’astéroïde Cérès fut découvert en 1801, il fut d’abord
considéré comme une planète. Avec la découverte de Pallas en
1802, de Junon en 1804, puis de Vesta en 1807, le Système
solaire a même compté 11 planètes jusqu’en 1845.
Au-delà,
s'ouvre le domaine des planètes géantes, gazeuses et peu
denses, avec un noyau de faible dimension : Jupiter,
Saturne, Uranus et Neptune.
LES
PLANÈTES TELLURIQUES ET LES PLANÈTES GÉANTES
Il
existe de nombreuses façons de classer les planètes. Le point
de vue géocentrique sépare les planètes inférieures, Mercure
et Vénus, plus proches du Soleil que la Terre, des planètes
extérieures, Mars et au-delà. La position relative au Soleil
distingue les planètes internes (de Mercure à Mars) des planètes
externes (de Jupiter à Pluton). Le point de vue physique
montre, au sein du système solaire, deux classes fort différentes :
les planètes telluriques et les planètes géantes.
LES
PLANÈTES TELLURIQUES
MERCURE
- VENUS
- TERRE
- MARS
Ainsi
dénommées pour leur ressemblance avec la Terre, les planètes
telluriques ont une densité élevée car elles sont
essentiellement composées de fer et de roches (à base des éléments
silicium, magnésium, aluminium).
À
part Mercure, trop chaude et trop peu massive, elles présentent
également une atmosphère plus ou moins développée, dont la
composition résulte de l'histoire de la planète depuis sa
formation. Sur la Terre, le carbone de l'atmosphère originelle
a été fixé dans la croûte, ce qui a provoqué la diminution
du dioxyde de carbone et a permis l'apparition de l'oxygène
dans l'atmosphère, qui a suivi celle des premiers organismes
vivants. Aujourd'hui, l'azote est le constituant dominant sur
Terre, et le dioxyde de carbone minoritaire, alors que ce
dernier est resté prépondérant sur Mars et Vénus. Sur Vénus,
un effet de serre important a conduit à une atmosphère très
épaisse. Sur Mars, des températures plus froides accompagnent
une atmosphère ténue.
LES
PLANÈTES GÉANTES
JUPITER
- SATURNE
- URANUS
- NEPTUNE
Ces
planètes dont les masses s'étagent entre 15 et 318 masses
terrestres, n'ont pas de surface solide, mais une atmosphère
surdéveloppée principalement composée d'hydrogène et d'hélium.
Dans le cas de Jupiter et de Saturne, cette atmosphère représente
plus de 90 % de la masse totale, mais moins du quart pour Uranus
et Neptune. Dans les couches profondes de Jupiter et de Saturne,
où la pression dépasse 1 million de fois la pression atmosphérique
de la Terre, l'hydrogène apparaît sous forme fluide et métallique
(phase plasma, où les électrons ne sont plus liés au noyau -
un proton - de l'atome d'hydrogène)
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LA
PLANÈTE PLUTON
De
l'année de sa découverte (1930), jusqu'au 26 août 2006,
Pluton était considérée comme la neuvième planète de notre
système (et la plus éloignée du Soleil).
Son
statut a été remis en cause par la découverte d'autres objets
similaires orbitant dans la même région, et de tailles équivalentes
l'un d'entre eux, (136199) Éris, le surclassant par son diamètre.
Pluton a donc été reclassé comme planète naine, tout en
restant un des objets les plus grands d'une seconde ceinture
d'astéroïdes, appelée ceinture de Kuiper. Cette ceinture,
peuplée de milliers d'astéroïdes, est le réservoir des comètes
à courte période.
La
décision prise par l'assemblée générale de l' Union
astronomique internationale ( UAI ) le 24 août 2006 à Prague
de créer la dénomination « planètes naines »,
fait entrer dans cette catégorie :
Note :
cette liste n'est pas limitative et devrait s'enrichir dans les
mois à venir d'autres corps des deux ceintures
d'
astéroïdes.
Enfin,
il existe, encore plus loin que la ceinture de Kuiper et
jusqu’à une distance de deux années-lumière un énorme
nuage sphérique, appelé nuage de Oort, qui contiendrait des
milliards de noyaux cométaires. Cérès est une planète naine
qui sera examinée en 2014 par une sonde spatiale.
Toutes
les caractéristiques des planètes sont données relativement
à celles de la Terre. ( voir tableau ) Pour le Soleil,
son diamètre équatorial est de 109,3 fois celui de la Terre,
pour une masse de 332 946 fois celle de la Terre.
|
PLANÈTE
|
DIAMÈTRE
ÉQUATORIAL
|
MASSE
|
DEMI
-GRAND
AXE
|
PÉRIODE
DE
ROTATION
|
PÉRIODE
SIDÉRALE
|
NATURE
|
|
Mercure
|
0,382
|
0,06
|
0,38
|
58,65
j
|
87,969
j
|
Tellurique
|
|
Vénus
|
0,949
|
0,82
|
0,72
|
243,02
j
|
224,701
j
|
Tellurique
|
|
Terre
|
1
|
1
|
1
|
1
j
|
365,256
j
|
Tellurique
|
|
Mars
|
0,53
|
0,11
|
1,52
|
1,026
j
|
686,960
j
|
Tellurique
|
|
Jupiter
|
11,2
|
318
|
5,20
|
0,414
j
|
4
335,355 j
|
Gazeuse
|
|
Saturne
|
9,41
|
95
|
9,54
|
0,444
j
|
10
757,737 j
|
Gazeuse
|
|
Uranus
|
3,98
|
14,6
|
19,22
|
0,718
j
|
30
708,160 j
|
Gazeuse
|
|
Neptune
|
3,81
|
17,2
|
30,06
|
0,671
j
|
60
224,904 j
|
Gazeuse |
LE
DIAMÈTRE ÉQUATORIALE :
En géographie, l'équateur est un parallèle, une ligne
imaginaire tracée autour d'une planète, à mi-chemin des pôles.
L'équateur marque la séparation entre l'hémisphère nord et l'hémisphère
sud. La latitude de l'équateur est 0° par définition. Il s'agit
également d'un grand cercle, le seul parallèle qui soit dans ce
cas. La longueur de l'équateur terrestre est d'environ 40 075,0
km.
LA
MASSE : La
masse est une propriété fondamentale de la matière qui se
manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur interaction
gravitationnelle. Selon la théorie de la relativité, la masse
constitue en outre une forme d'énergie.
LE
GRAND AXE :
En géométrie, le grand axe d'une ellipse est un paramètre
utilisé pour décrire la dimension de cette conique. Le
demi-grand axe est la moitié du grand axe.
LA
PÉRIODE DE ROTATION :
La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile,
planète, astéroïde) pour faire un tour sur lui même. Par
exemple, la Terre a une période de rotation d'environ 24
heures.
LA
PÉRIODE DE SIDÉRALE :
La période de
révolution, est le temps mis par un astre pour accomplir sa
trajectoire, ou révolution, autour d’un autre astre. Comme une
planète autour du Soleil, ou un satellite autour d’une planète.
Le temps nécessaire
pour accomplir ce déplacement peut être estimé par le retour à
une même position par rapport à une étoile fixe, ou à la même
position par rapport au point équinoxial. Dans ce cas, il est
appelé période de révolution sidérale.
LA
NATURE :
Une planète tellurique est une planète dont le noyau est
essentiellement solide, contrairement aux planètes gazeuses.
La
troisième loi de Kepler, établie en 1618 et publiée l’année
suivante, énonce que, pour chaque planète du système solaire,
le rapport du carré de sa période sidérale T de révolution
autour du Soleil par le cube du demi-grand axe a de sa
trajectoire elliptique est une constante : . En appliquant
une partie de cette troisième loi, il est possible d'estimer
directement et rapidement la distance moyenne d'une planète
quelconque du système solaire par rapport au soleil.
LE
PROTO-SOLEIL
Durant
la phase de formation des planètes, la condensation proto-stellaire est le siège
d'une évolution beaucoup plus violente, qui donnera naissance au Soleil.
Le
proto-soleil est une masse instable où règne la convection turbulente ;
sa température croît rapidement, et il se met à rayonner dans le spectre
visible, avec un éclat qui sera multiplié par 100 en quelques dizaines d'années.
Lorsque son rayon atteint 60 fois la taille (R) qu'on lui connaît à présent,
il devient une étoile jeune de type T-Tauri, 1 000 fois plus brillante
qu'actuellement. Le Soleil jeune continue à se contracter rapidement (en 500
ans, son rayon passe de 60 R à 30 R), avec des phases explosives qui peuvent
s'accompagner d'une émission de flux intenses de particules. L'accélération
de sa rotation ne peut être freinée que par un renforcement du couplage magnétique
au disque nébulaire, auquel il transfère ainsi son énergie rotatoire (perte
de moment angulaire). La contraction s'achève après 60 millions d'années (à
peu près en même temps que l'accrétion des planètes telluriques), lorsque
la température interne devient suffisante pour amorcer les réactions
thermonucléaires (cycle proton-proton) dans le noyau solaire. Le Soleil
devient alors l'étoile de séquence principale que nous connaissons ; en
quelques centaines de millions d'années, sa vitesse de rotation va décroître
jusqu'à la valeur actuelle, du fait de la perte de masse que représente le
vent solaire.
LA
CRÉATION DES PLANÈTES
Lorsque
les grains ne vont pas trop vite et se percutent, ils forment des planétoïdes.
Ce sont en fait de petits astres qui tournent sur orbite autour d'une étoile,
dans notre cas l'étoile est le soleil. Puis, ils s'assemblent entre-eux et
forment une planète. Pour qu'une planète naisse, il faut compter entre 50 et
100 millions d'années.
A
cette période, le système solaire est pratiquement terminé. En effet, le
proto-soleil est devenu soleil à part entière puisqu'il a atteint la température
qui lui permet de mettre en place son mécanisme nucléaire. Les planètes sur
leur orbite attirent les derniers planétoïdes ou poussières et les plus éloignées
du soleil captent les gaz les plus légers tels que l'hydrogène H ou l'hélium
He et deviennent des planètes gazeuses (dans cette catégorie on retrouve
Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Au contraire, les plus proches du soleil
ont plus de difficultés à garder leur atmosphère car le soleil attire les
éléments légers. Elles ont alors un noyau dur et peu ou pas d'atmosphère:
ce sont les planètes telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars). Enfin, il
reste le cas de Pluton qui est probablement un ancien satellite de Neptune.
Par
ailleurs, on remarque que le nombre de satellites naturels que possède chaque
planète varie avec la distance au soleil. Ainsi, plus la planète est loin du
soleil et de son attraction, plus elle a de chance de posséder de satellites.
De ce fait, on remarque que Vénus n'a aucun satellite, la Terre n'en a qu'un
seul (la Lune), Mars en a deux et a l'opposé, Jupiter en possède 63.
C'est
ainsi qu'est apparu notre système solaire actuel.
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