Système solaire

Le système solaire est le nom donné au système planétaire composé du Soleil et des objets célestes gravitant autour de lui. Par extension, le terme système solaire peut parfois être employé pour désigner d’autres systèmes planétaires.

Composition et structure du système solaire

Notre système solaire, constitué du Soleil et de neuf planètes, dont la Terre, avec leurs satellites, ainsi que d'astéroïdes et de comètes, est resté le seul connu jusqu'à la fin du . C'est pourquoi le terme système solaire suffit à le désigner.

Au centre se situe le Soleil, une étoile relativement petite 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 peuvent se produire 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 radiation électromagnétique, 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. En partant du Soleil, on trouve Mercure, Vénus, la Terre et Mars.

Il existe au-delà de Mars une ceinture d'astéroïdes composée de milliards de corps, dont la taille varie de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres ; les plus gros de ces objets sont appelés planètes troyennes, car ils ont reçus le nom de héros de la guerre de Troie : Achille, Agamemnon, Ajax, Hector, etc.

Ensuite, au-delà des limites du système solaire interne, s'ouvre le domaine des planètes géantes, gazeuses et peu denses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Pluton, la planète la plus éloignée du Soleil, minuscule, solide et peu dense, avec une orbite très inclinée, est un des objets les plus grands d'une seconde ceinture d'astéroïdes gelés, appelée ceinture de Kuiper. Cette ceinture, peuplée de milliers d'astéroïdes, est le réservoir des comètes à courte période.

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.

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.

Il existe toute une série de termes mnémotechniques pour se souvenir de l'ordre des planètes à l'intérieur du système solaire, comme par exemple les phrases suivantes :

Mon Vieux Tu M'as Jeté Sur Une Nouvelle Planète.

Monsieur Vous Travaillez Mal, Je Suis Un Novice. (Point).

Monsieur Veuillez Tenir Ma Jupe Sans Une Naïve Pudeur.

''Mon Vieux Théatre Me Joue Souvent Une Nouvelle Pièce.

Me Voilà Tout Mouillé, Je Suis Un Nuage Printanier.

Mon Vaisseau Terrestre M'a Jeté Sur Une Nouvelle Planète.

Me Voici Toute Mignonne, Je Suis Une Nouvelle Planète.

Les planètes du système solaire

Toutes les caractéristiques des planètes sont données relativement à celles de la Terre. S'agissant du Soleil, son diamètre équatorial est de 109,3 fois celui de la Terre, pour une masse de 332 946 fois celle de la Terre.

-	symbole		Planète	Diamètre équatorial	Masse	Demi-grand axe	Période de rotation	Période sidérale	-	☿	Mercure	0,382	0,06	0,38	58,65 j	87,969 j	-	♀	Vénus	0,949	0,82	0,72	243,02 j	224,701 j	-	⊕	Terre	1	1	1	1 j	365,256 j	-	♂	Mars	0,53	0,11	1,52	1,026 j	1 a 321 j	-	♃	Jupiter	11,2	318	5,20	0,414 j	11 a 314 j	-	♄	Saturne	9,41	95	9,54	0,444 j	29 a 167 j	-	♅	Uranus	3,98	14,6	19,22	0,718 j	84 a 7 j	-	♆	Neptune	3,81	17,2	30,06	0,671 j	164 a 280 j	-	♇	Pluton^*	0,24	0,0017	39,5	6,387 j	248 a 31 j

^*Traditionnellement, Pluton est considérée comme une planète. Néanmoins, sa composition et son orbite en font un objet beaucoup plus proche des objets de Kuiper que des autres planètes. Certains scientifiques ont longtemps pensé qu'il pouvait s'agir d'un satellite de Neptune expulsé de son orbite. Mais les récentes observations font que certains astronomes considèrent dorénavant Pluton comme l'objet de la ceinture de Kuiper le plus proche du Soleil.

La troisième loi de Kepler, établie en 1618 et publiée l’année suivante, nous dit que, pour toutes les planètes du système solaire, le rapport du carré de la période sidérale T de révolution de la planète autour du Soleil par le cube du demi-grand axe a de la trajectoire elliptique de cette planète est une constante : $\frac{a^3}{T^2}=k$ . C'est en appliquant une partie de cette troisième loi que l'on peut estimer directement (et très rapidement) la distance moyenne d'une planète quelconque du système solaire par rapport au soleil.

Article connexe : Logarithme sur l'ordre des planètes

Origine et évolution du système solaire

L'hypothèse actuelle de la formation du système solaire est l'hypothèse de la nébuleuse solaire, avancée dès 1755 par Emmanuel Kant.

L'évolution du système solaire depuis sa naissance jusqu'à sa mort est très lente et s'étale sur plus de 10 milliards d'années.

Origine dans les poussières d'étoiles

On estime généralement aujourd'hui que le système solaire est né de la contraction, sous l'effet de sa propre masse, d'un nuage moléculaire interstellaire froid et dense fait de gaz, essentiellement d'hydrogène et d'hélium, qui sont les atomes les plus présents à la naissance de l'univers. Il devait y avoir également des grains de poussière et de l'eau sous forme de glace. Ce nuage, appelé nébuleuse solaire, après avoir acquis une forme régulière, probablement un disque, avec un mouvement de rotation, commença à se différencier en plusieurs parties. La plus grande partie se rassembla au centre pour former une proto-étoile, le futur soleil. D'autre part, les grains de poussières s'agglomérèrent. Par effet de gravité, de plus en plus de matière aurait été attirée formant ainsi des protoplanètes.

Le centre tournant plus vite que le bord et étant plus comprimé, la température s'y est accrue. Dès que la masse centrale fut assez dense et chaude, des réactions de fusion nucléaire se seraient alors déclenchées ; ce qui aurait donné naissance au Soleil, notre étoile. La date estimée de ce phénomène est de -4,56 milliards d'années.

Les plus grosses des protoplanètes attirèrent les plus petites et firent le vide autour d'elles ; en grossissant, elles devinrent sphériques. De plus, les réactions nucléaires créèrent un puissant vent solaire qui entraîna la majorité des gaz et poussières restants. C'est ainsi qu'on arriva au système solaire tel que l'on peut l'observer actuellement.

Et demain ?

Dans 5 milliards d'années environ, le Soleil aura épuisé ses réserves d'hydrogène, qui se seront transformées en hélium, et changera de structure. Son noyau se contractera mais il deviendra beaucoup plus volumineux. Il devrait se transformer en géante rouge, cent fois plus volumineuse qu'à l'heure actuelle. Les planètes les plus proches, Mercure et Vénus, la Terre et Mars devraient être détruites.

Il va ensuite brûler son hélium assez rapidement, ce qui augmentera encore sa taille et sa température, grillant complètement la Terre au passage. Une fois ses réserves d'énergie nucléaire complètement consommées, le Soleil va s'effondrer sur lui-même et se transformer en naine blanche très dense et peu lumineuse. Il refroidira petit à petit et finira par ne plus rayonner ni lumière ni chaleur, il sera alors parvenu au stade de naine noire.

Toutefois, dans 500 millions d'années, déjà, le soleil chauffera suffisamment la Terre pour que la vie, telle que nous la voyons, soit impossible.

Le système solaire dans la galaxie

Le système solaire fait partie de notre galaxie, une galaxie spirale d'un diamètre d'environ 9,4*10²⁰ m ou 100 000 al, contenant approximativement 200 milliards d'étoiles, dont notre soleil est assez représentatif.

Le système solaire orbite à environ 25 000 années lumière du centre galactique entre deux branches spirales de la galaxie. Sa vitesse est d'environ 220 kilomètres par seconde (800 000 km/h). Il effectue ainsi une révolution complète en 230 millions d'années. L'orbite du système solaire paraît assez singulière : elle est à la fois extrêmement circulaire et presque à la distance exacte à laquelle les vitesses orbitales sont égales à la vitesse des ondes de compression à l'origine des branches des spirales. Le système solaire semble avoir été présent entre deux bras depuis que la vie existe sur Terre. En effet, les radiations émises dans les bras spiraux, notamment par l'explosion de supernovas, peuvent en théorie stériliser la surface d'une planète. En étant en dehors des bras spiraux, la Terre est ainsi capable d'héberger des formes de vie évoluées à sa surface.

Les sondes spatiales dans le système solaire

Techniquement, une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'homme pour explorer le système solaire.

Depuis presque cinquante ans, ces engins sont envoyés avec un taux d'échec élevé vers des planètes plus ou moins lointaines. Leurs observations font autant rêver le grand public que les scientifiques.

Un peu d'actualité

C'est le 4 juillet dernier (2005) que la sonde-impacteur Deep Impact s'est écrasée sur la comète Tempel 1. Créant ainsi un cratère d'impact, les scientifiques ont ainsi analysé la composition chimique de la "boule de neige sale". Une première !

Voir aussi

Liens externes

Astrofiles : le système solaire
neuf planètes
Le système solaire
Le système solaire à portée de votre souris
Le système solaire - pioneer-astro
Vidéo-conférence sur le thème: "Le système solaire" (intervention d'André Brahic)
Celestia Logiciel libre et gratuit de simulation spatiale 3D (OpenGL)
Le système des planètes : Animation (avec des orbites et comparaisons de dimensions)

Système solaire Système

Gourt Home::Gourt :: Système solaire