Le Système Solaire est un système stellaire gravitationnel comprenant une étoile, le Soleil, et des corps célestes ou astres orbitant autour de lui, directement ou indirectement. Parmi ces astres, les huit plus grands sont les planètes, leurs 173 satellites ou lunes, et divers autres objets, comme les cinq planètes naines reconnues comme telles (Cérès, Pluton, Hauméa, Makémaké et Eris), ainsi que des astéroïdes ou restes de corps rocheux et/ou de glaces, et des comètes. Au sujet des lunes qui orbitent indirectement autour du Soleil, deux sont plus grandes que la plus petite des planètes intérieures, Mercure.
Le Système Solaire s'est formé il y a 4.568 milliards d'années, à partir d'un nuage moléculaire interstellaire géant. La vaste majorité de la masse de ce système est constituée par le Soleil, et le reste principalement par les quatre planètes géantes extérieures. Jupiter et Saturne sont les deux géantes gazeuses, beaucoup plus massives que Terre et composées essentiellement d'hydrogène et d'hélium. Les deux géantes les plus lointaines, Uranus et Neptune, sont des planètes de glace composées d'un mélange d'hydrogène, d'hélium, d'eau, de méthane et d'ammoniaque. Les quatre planètes dites "intérieures", ou "planètes terrestres", sont Mercure, Venus, Terre et Mars. Celles-ci sont constituées principalement de roches et de métaux. Les cinq planètes naines ont été baptisées du nom de divinités diverses: Pluton est la plus grande avec 2,326 km de diamètre. Suivent Eris (2,344 km), Hauméa (1,960 km), Makémaké (1,480 km), et Cérès (945 km).
1. Planètes terrestres intérieures.
1° Mercure.
Mercure est la plus petite des huit planètes du Système Solaire, et la plus proche du Soleil. Sa période de révolution autour de son étoile est de 87.969 jours terrestres, et décrit autour de celle-ci une orbite elliptique et excentrée, avec une Périhélie (point le plus proche) de 46 millions de km, et une Aphélie (point le plus éloigné) de 69.8 millions de km. Sa période de rotation sur elle-même est faible: 59 jours terrestres. Elle a un diamètre équatorial de 4,879.4 km. Elle a été baptisée du nom du dieu romain Mercure, le Dieu du Commerce et des Voyages, et également "Messager des Dieux". Mercure n'a pas de satellites naturels.
Photo 1 - Mercure vue par la sonde spatiale Messenger (NASA), le 14 janvier 2008
Sa surface, à l'instar de la Lune, est constellée de cratères d'impact, les plus grands mesurant plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Sa proximité avec le Soleil en fait un astre où la température de la face exposée s'élève à +427°C, et s'abaisse à -173°C sur sa face caché. L'atmosphère quasi inexistante explique ce grand écart de température, et dans ce cas nous parlons plutôt d'"exosphère", composée d'un mélange de potassium (31%), de sodium (25%) et d'oxygène (9.5%). On y trouve également des traces d'argon, de néon, d'hydrogène et d'hélium.
Les premières observations de Mercure au télescope sont effectuées par l'astronome et physicien Galilée, au début du 17ème siècle. Au 20ème siècle, le premier vol d'observation de Mercure est réalisé par la sonde spatiale Mariner 10 de la NASA, le 29 mars 1974.
2° Vénus.
Venus est la seconde planète distante du Soleil. Elle tourne autour de lui en 224.7 jours terrestres, et décrit une orbite légèrement excentrée. Sa Périhélie est de 107.48 millions de km, et son Aphélie de 108.94 millions de km. Sa période de rotation sur elle-même est de 243.025 jours terrestres, et contrairement aux autres planètes du Système Solaire, cette rotation s'effectue en sens inverse. La planète a été baptisée du nom de la Déesse romaine de l'amour et de la beauté, et elle n'a pas de satellites naturels.
Photo 2 - Photo couleur prise par Mariner 10 (NASA) le 5 février 1974. Sa surface
est entièrement recouverte d'un manteau opaque d'acide sulfurique
Venus est une planète terrestre, parfois surnommée "Planète sœur" ou "Jumelle" de Terre. Son diamètre est très similaire à celui de notre planète: 12,092 km, soit environ 650 km de moins que la nôtre. Mais son atmosphère, composée de 96% de dioxyde de carbone, conséquence d'un effet de serre incontrôlée, est très différente. La pression atmosphérique y est 92 fois plus élevée, c'est-à-dire l'équivalent de la pression qui règne à 3,500 mètres de profondeur dans les océans. Sa température moyenne s'élève à 462°C.
Photo 3 - Comparaison des tailles entre Vénus et Terre
A l'instar de Mercure, Venus est observée pour la première fois au télescope par Galilée, au début du 17ème siècle. La première observation orbitale est effectuée par la sonde Mariner 2 de la NASA, le 14 décembre 1962. Et le premier vaisseau spatial à s'y poser est la sonde russe Venera 7, le 15 décembre 1970. Le contact et la transmission des données ne durent que 52 minutes, l'engin étant perdu en raison de la température, de la corrosion et de la pression atmosphérique écrasante qui y règnent.
3° Terre.
Terre (Ancien anglais: Eorðe, Grec: Γαῖα Gaia, Latin: Terra) est notre planète, parfois surnommée "Globe". C'est la troisième planète distante du Soleil, la seule qui s'est montrée propice au développement de la vie animale et végétale telle que nous la connaissons aujourd'hui, et c'est le berceau de l'Humanité. C'est également la planète la plus dense du Système Solaire, et la plus grande du groupe des quatre planètes terrestres intérieures.
Photo 4 - Terre photographiée par Apollo 17 le 7 décembre 1972
La lithosphère ou croûte terrestre est composée de plaques tectoniques qui bougent l'une contre ou sur l'autre, depuis des centaines de millions d'années. Environ 71% de la surface sont couverts d'eau. Le reste, 29%, compte les continents et des îles. La majorité des régions polaires est constituée de glace. L'intérieur de la Terre est composé d'un noyau interne ou coeur en fer solide, d'un noyau externe liquide qui génère le champ magnétique terrestre, d'un manteau interne liquide, composé de roches en silicates en fusion ou magma, d'une croûte en basalte ou granite, et d'un manteau externe solide.
Photo 5 - Coupe de l'intérieur de la Terre
Au cours du premier milliard d'années dans l'histoire de Terre, des formes de vie primitives apparaissent dans les océans et les mers, et commencent à affecter l'atmosphère et la surface terrestres. Des organismes aérobies et anaérobies prolifèrent. Les fouilles et travaux géologiques actuelles indiquent que la vie serait apparue il y a 4.1 milliards d'années. Depuis lors, la combinaison de la distance Terre-Soleil, des propriétés physiques et chimiques, ainsi que de l'histoire géologique, ont permis aux formes de vie d'évoluer sans cesse vers des organismes plus complexes et de se diversifier.
Dans l'histoire de Terre, cette biodiversité a connu de longues périodes d'expansion, entrecoupées parfois par des extinctions de masse. Les scientifiques estiment à l'heure actuelle que plus de 99% de toutes les espèces animales et végétales, ayant vécu sur Terre à un moment ou un autre, ont fini par s'éteindre.
Aujourd'hui, plus de 7.4 milliards de personnes vivent sur Terre et dépendent de sa biosphère et de ses ressources minérales pour leur survie. Au fil de l'Histoire, les humains ont développé de nombreuses sociétés et cultures. Politiquement, le monde que nous connaissons au 21ème siècle compte environ 200 nations ou états souverains. Actuellement, la Terre compte un peu plus de 7.4 milliards d'habitants.
4° Mars.
Mars est la quatrième et dernière planète interne distante du Soleil, avec une Périhélie de 206.7 millions de km, et une Aphélie de 249.2 millions de km. Elle a été baptisée du nom du Dieu romain de la Guerre, et on fait également référence à elle sous le nom de "Planète Rouge", en raison de son oxyde de fer qui prédomine à la surface. Mars est de type terrestre, elle possède une légère atmosphère, composée essentiellement de gaz carbonique (95.97%), et une surface accidentée et assez chaotique, composée de cratères d'impact de météorites, de vallées, de bassins, de montagnes et de déserts, ainsi que de glace polaire, à l'instar de Terre. Mais contrairement à notre planète, elle n'a pas de tectonique des plaques: sa surface est donc figée à tout jamais. Sa période de rotation sur elle-même (24h 37m 22s) et le cycle des saisons sont similaires à ceux de Terre. Sa période de révolution autour du Soleil est de 686.971 jours terrestres.
Photo 6 - Photo couleur de Mars prise par la sonde spatiale
européenne (ESA) Rosetta le 25 février 2007
Géologiquement, Mars possède le plus grand volcan et la seconde montagne en taille du Système Solaire, le Mont Olympus, dont le sommet culmine à presque 22km de hauteur, et son diamètre à la base fait environ 600km. Valles Marineris est le plus large canyon du Système Solaire, et elle est si grande qu'elle est visible depuis les sondes orbitales, comme une balafre sur la joue. Les deux calottes glacières polaires sont composées principalement de glace et d'eau. Le volume de glace du Pole Sud est tel que si elle fondait, elle suffirait à recouvrir entièrement la surface martienne sous une couche d'eau de 11 mètres de profondeur. Son diamètre équatorial est de 6,792 km, soit un peu plus de la moitié de celle de Terre.
Dans la culture populaire (littérature, cinéma, ...) la Planète Rouge occupe une place de choix. Les premières références écrites et observations de Mars, rapportées par les astronomes égyptiens, datent de 1534 av. J.-C. En 1604, l'astronome Johann Kepler parvient à calculer sa parallaxe et sa distance avec Terre. Une observation par des sondes spatiales est entamée au début des années 1960s par les Etats-Unis et la Russie.
Photo 7 - Valles Marineris, cliché pris par Viking 1 le 22 février 1980
2. Planètes géantes gazeuses.
1° Jupiter.
Jupiter est la cinquième planète distante du Soleil, et la plus grande du Système Solaire. Sa masse à elle-seule est équivalente à deux fois et demi celles de toutes les autres planètes réunies. La géante gazeuse est connue par les astronomes depuis l'Antiquité. Elle a été baptisée du nom du Roi des Dieux dans le Panthéon mythologique romain. En raison de sa vitesse de rotation très élevée (9.925 heures), elle présente l'aspect d'une sphère légèrement aplatie aux pôles et un petit renflement autour de l'équateur. La "Grande Tâche Rouge", observable par les astronomes depuis le 17ème siècle, est un gigantesque cyclone tourbillonnant dont le diamètre est similaire à celui de Terre.
Photo 8 - Photo de Jupiter prise par le télescope spatial Hubble le 21 avril 2014
A l'instar des autres planètes, son orbite autour du Soleil, qui dure 398.88 jours terrestres, est excentrée. Sa Périhélie est de 740.55 millions de km, et son Aphélie de 816.4 millions de km. C'est une planète de type "Gazeuse", qui n'a pas de surface solide bien définie. Elle a un diamètre équatorial de 142,984 km, soit 11.21 fois celui de Terre. Son volume représente 1,321 fois celui de Terre. De part sa masse très élevée, Jupiter génère une grande force de gravité et d'attraction. Sa composition chimique est de 89.8% (+/- 2.0%) d'hydrogène et de 10.2% (+/- 2.0%) d'hélium. Il y a également d'infimes traces de méthane (0.3%) et d'ammoniaque (0.026%).
Le "Système Jovien" compte 67 satellites naturels ou lunes, dont les quatre plus connus, Io, Europe, Ganymède et Callisto, ont été découverts par l'astronome Galilée en janvier 1610. Les trois plus proches de Jupiter ont une résonance orbitale de 4-2-1 entre eux. Leur rotation et leur masse génère leur propre force de gravité. Historiquement, les premières sondes spatiales à prendre et transmettre des photos de la géante gazeuse sont les missions de la NASA Pionner-10 et Pionner-11, en mars 1972 et avril 1973. Suivent Voyager-1 (5 mars 1979), Voyager-2 (9 juillet 1979), Cassini (30 décembre 2000) et New Horizon (28 février 2007).
Photo 9 - Echelle des dimensions entre Terre et Jupiter
2° Saturne.
Saturne est la sixième planète distante du Soleil, et la seconde en taille après Jupiter. A l'instar de celle-ci, c'est une géante gazeuse, dont le diamètre de 120,536 km représente 9.45 fois celui de Terre. Sa principale caractéristique distinctive, ce sont bien sûr ses anneaux concentriques, constitués de milliards de blocs de roches, de glace et de poussières, débris de satellites naturels. Elle a été baptisée du nom du Dieu romain de l'Agriculture. Et bien que sa densité ne soit qu'un huitième de Terre, sa masse est 95 fois plus élevée. A l'instar de Jupiter, elle exerce une grande force d'attraction.
Photo 10 - Photo de Saturne prise par la sonde Cassini le 23 juillet 2008
Saturne a un aspect jaune pâle en raison des cristaux d'ammoniaque NH3 présents dans les couches supérieures de son atmosphère. Dans celle-ci, les vents peuvent atteindre la vitesse de 1,800 km/h, plus rapide encore que ceux de Jupiter.
Photo 11 - Echelle des dimensions entre Saturne et Terre
La planète décrit une orbite excentrée autour du Soleil en 10,759.22 jours terrestres. Sa Périhélie est de 1.350 milliard de km, et son Aphélie de 1.509 milliard de km. Elle tourne sur elle-même en 378.09 jours terrestres. Saturne compte 62 satellites ou petites lunes, dont 53 d'entre eux ont été affublé d'un nom. Les plus connus sont Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Iapetus et Titan.
Saturne est connue et observée depuis l'Antiquité par des astronomes babyloniens, grecs et romains. Ces derniers considèrent la planète comme l'équivalent du Dieu grec Cronos, ce qui donne son nom au "Système Cronien". Galilée observe Saturne et ses anneaux pour la première fois au télescope en 1610. La première sonde spatiale à survoler Saturne est Pionner-11 (NASA), en septembre 1979. Voyager-1 visite la planète en novembre 1980. En août 1981, Voyager-2 poursuit les études et observations. En juin 2004, la sonde Cassini-Huygens observe et étudie attentivement son plus grand satellite, Titan.
Photo 12 - Sonde Cassini-Huygens
(deux modules séparés) étudiant Titan, en juin 2004
2. Planètes géantes de glace.
1° Uranus.
Uranus et la septième planète distante du Soleil, et la troisième par sa taille. C'est la seule dont le nom est dérivé de la mythologie grecque. Celui-ci est la version latinisée du Dieu du Ciel Ouranos, le père de Chronos (Saturne), et le grand-père de Zeus. Sa composition chimique, ainsi que celle de Neptune, diffèrent sensiblement des planètes géantes gazeuses. Elle possède bien de l'hydrogène et de l'hélium, mais dans une beaucoup moindre proportion, et compte davantage de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane, ainsi que de traces d'autres hydrocarbonés. C'est pour cette raison que les astronomes classent les deux planètes extérieures du Système Solaire dans la catégorie des "Géantes de glace". Sa température dans la tropopause est de -224°C.
Photo 13 - Comparaison entre la Terre et Uranus
Tout comme les deux géantes gazeuses, Uranus dispose d'un système de 13 anneaux composés de blocs de roches et de glaces, beaucoup moins visibles que ceux de Saturne, et d'une magnétosphère. Son diamètre équatorial est de 51,118 km, soit un peu plus de quatre fois celui de Terre. Sa masse équivaut à 15 fois celle de Terre. La planète tourne sur elle-même en 17h 24m 15s, et autour du Soleil en 369.66 jours terrestres. Sa Périhélie est de 2.742 milliards de km, et son Aphélie de 3.008 milliards de km.
Uranus compte 27 satellites naturels, baptisés d'après des personnages des oeuvres de William Shakespeare ou du poète Alexander Pope. Les cinq plus importants sont Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Oberon. Les anneaux sont composés de particules très denses, mesurant entre un micromètre et quelques centimètres. Ces anneaux sont observés pour la première fois par l'astronome anglais William Herschel, en 1789. La bizarrerie de la planète, c'est que son axe de rotation est presque horizontal et parallèle au plan de l'écliptique solaire. Ses pôles se retrouvent plus ou moins au niveau de l'équateur, et son système d'anneaux en position verticale.
Photo 14 - Trajectoire de la sonde Uranus Pathfinder (NASA)
2° Neptune.
Neptune est la huitième et la plus lointaine planète du Système Solaire. C'est la quatrième plus grande par son diamètre, et la troisième par sa masse, 17 fois plus massive que celle de Terre. Neptune orbite autour du Soleil en 60,182 jours terrestres, soit 164.88 années. Sa Périhélie est de 4.46 milliards de km, et son Aphélie de 4.54 milliards de km. Sa période de rotation sur elle-même est de 16h 6m 36s Elle est baptisée du nom du Dieu romain de la Mer, et a un diamètre équatorial de 49,528 km, soit 3.83 fois celui de Terre, et compte 14 satellites identifiés, les plus connus étant Triton, Larissa, Despina et Proteus.
Neptune n'est pas visible à l'oeil nu, c'est la seule planète du Système Solaire trouvée par déduction mathématique, et non par observations empiriques. Des changements dans les calculs de son orbite sont apportés par l'astronome français Alexis Bouvard, au début du 19ème siècle. En août 1846, Urbain le Verrier et John Couch Adams, deux astronomes français et anglais, grâce aux travaux de Bouvard, prédisent chacun de leur côté avec plus de précision l'orbite et la position de Neptune. Un mois plus tard, le 23 septembre, dans l'Observatoire astronomique de Berlin, l'allemand Johann Gottfried Galle se sert des travaux et calculs de ses deux prédécesseurs pour observer Neptune au télescope. Au 20ème siècle, la planète est étudiée par des télescopes basés sur Terre, notamment au Mont Palomar. Elle est survolée et photographiée par la sonde spatiale américaine Voyager-2 le 25 août 1989.
Photo 14 - Comparaison entre Terre et Neptune. Lors du passage de Voyager-2
en 1989, la sonde de la NASA photographie la "Grande Tâche Bleue",
comparable à la "Grande Tâche Rouge" de Jupiter
La composition chimique de Neptune est similaire à celle des autres planètes géantes extérieures. Tout comme Jupiter et Saturne, l'atmosphère de Neptune est composée principalement d'hydrogène et d'hélium, avec des traces d'hydrocarbonés et probablement d'azote. Mais, à l'instar d'Uranus, elle contient une plus importante proportion de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane. C'est la présence en grande quantité de ce méthane dans la couche supérieure atmosphérique qui lui donne cet aspect bleu caractéristique. Ci-dessous la composition de Neptune: [1] Couche atmosphérique supérieure nuageuse. [2] Atmosphère composée d'hydrogène (80%), d'hélium (19%) et de méthane. [3] Manteau composé de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane. [4] Noyau ou cœur solide, composé de roches en fer-nickel et sillicates.
Photo 15 - Composition chimique de Neptune
3. Autres éléments du Système Solaire.
1° Soleil.
Le Soleil est le centre du Système Solaire, source de vie sur Terre. Dans la classification spectrale établie par Henry Draper, à Harvard, c'est une étoile de Type-G, c'est-à-dire une étoile jaune, de petite taille et de basse luminosité. Sa masse est composée essentiellement d'hydrogène (74.9%) et d'hélium (23.8%), avec de petites traces d'oxygène (0.77%), de carbone (0.29%), de néon et de fer. Cette masse représente 99.86% de celle du Système Solaire, et est équivalente à 330,000 fois celle de Terre. Son diamètre de 1.394 million de km représente 109 fois celui de notre planète.
Photo 16 - Structure du Soleil
Classification Spectrale de Harvard, de droite à gauche:
Photo 17 - Classification spectrale des étoiles de Harvard
Le Soleil s'est formé il y a environ 4.6 milliards d'années, à partir d'un nuage géant interstellaire composé de poussière et de gaz, et a donné naissance au Système Solaire. Les scientifiques estiment que l'étoile est arrivée à mi-vie, et qu'il lui reste un peu moins de 5 milliards d'années avant d'épuiser son combustible nucléaire, l'hydrogène. Le Soleil gonflera et se transformera alors en géante rouge, jusqu'à dépasser les orbites de Mercure et de Vénus, et probablement celle de Terre. A ce stade, elle sera 2,000 fois plus lumineuse et son diamètre 200 fois plus grand qu'il ne l'est actuellement. Avant de se contracter sur elle-même en étoile naine, puis finalement se transformer en trou noir.
Le Soleil est dans le bras spiral d'Orion, à environ 27,200 années lumière du centre de notre galaxie, la Voie Lactée (en anglais: Milky Way). Il est lui-même en mouvement et tourne autour du centre de sa galaxie à la vitesse de 220 km/s. Il effectue une révolution estimée entre 2.25 et 2.50 * 10^18 années.
Photo 18 - Voie Lactée et la position du Soleil
2° Ceinture d'astéroïdes, Ceinture de Kuiper et planètes naines.
La ceinture d'astéroïdes est un disque circumstellaire situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. Elle est composée de corps rocheux ou de glaces irréguliers, de restes de protoplanètes, et compte une planète naine connue, Cérès (945 km de diamètre), ainsi qu'une série de grands astéroïdes comme Vesta (572 km de long), Pallas (550 km) et Hygiea (530 km). Cette ceinture a été formée au cours des cent premiers millions d'années dans l'histoire du Système Solaire.
Photo 19 - Deux ceintures d'astéroïdes du Système Solaire
La ceinture de Kuiper, du nom de l'astronome hollando-américain Gerrit Pieter Kuiper, est similaire à celle de la ceinture d'astéroïdes intérieure, mais située au-delà de l'orbite de Neptune. Elle marque la limite connue du Système Solaire. Pluto (2,326 km), qui était originellement cataloguée comme sa 9ème planète, a été rétrogradée comme dans la catégorie des "Planète naines" ou astéroïdes en 2006. La ceinture de Kuiper compte également trois autres planètes naines connues: Eris (2,344 km), Hauméa (1,960 km) et Makémaké (1,480 km).
Photo 20 - Représentation de la Ceinture de Kuiper
3° Nuage de Oort.
Le Nuage de Oort, baptisé du nom de son découvreur, l'astronome hollandais Jan Oort, en 1950, est un nuage composé essentiellement de blocs de roches et de glaces. Comme les deux ceintures d'astéroïdes, il s'agit de restes de la formation du Système Solaire et des protoplanètes. Ceux-ci tournent autour du Soleil, à une distance estimée entre 50,000 et 200,000 Unités Astronomiques (AU), ou entre 0.8 et 3.2 années-lumière (ly). Le Nuage de Oort est en fait composé de deux ensembles ou parties. La première est un disque circumstellaire plat, et la seconde un nuage sphérique entourant l'Héliosphère. Mais leurs limites sont incertaines et ne sont pas connues avec précision. De plus, cette région abrite le berceau de plusieurs comètes dites "longue période", comme la comète de Halley qui accomplit une orbite elliptique autour du Soleil tous les 76 ans.
Remarque: une AU équivaut à la distance moyenne Terre-Soleil prise comme étalon, soit 149.598 millions de km, 8.311 minutes-lumière ou 1.5813×10^(−5) année-lumière.
Photo 21 - Représentation du Nuage de Oort,
l'échelle représentée est logarithmique
Article rédigé le 27 juin 2017.
Sources principales:
• Solar System (Wikipedia.org)
• Terrestrial Planet (Wikipedia.org)
• Giant Planet (Wikipedia.org)
• Outer Plantet (Wikipedia.org)
Le Système Solaire s'est formé il y a 4.568 milliards d'années, à partir d'un nuage moléculaire interstellaire géant. La vaste majorité de la masse de ce système est constituée par le Soleil, et le reste principalement par les quatre planètes géantes extérieures. Jupiter et Saturne sont les deux géantes gazeuses, beaucoup plus massives que Terre et composées essentiellement d'hydrogène et d'hélium. Les deux géantes les plus lointaines, Uranus et Neptune, sont des planètes de glace composées d'un mélange d'hydrogène, d'hélium, d'eau, de méthane et d'ammoniaque. Les quatre planètes dites "intérieures", ou "planètes terrestres", sont Mercure, Venus, Terre et Mars. Celles-ci sont constituées principalement de roches et de métaux. Les cinq planètes naines ont été baptisées du nom de divinités diverses: Pluton est la plus grande avec 2,326 km de diamètre. Suivent Eris (2,344 km), Hauméa (1,960 km), Makémaké (1,480 km), et Cérès (945 km).
1. Planètes terrestres intérieures.
1° Mercure.
Mercure est la plus petite des huit planètes du Système Solaire, et la plus proche du Soleil. Sa période de révolution autour de son étoile est de 87.969 jours terrestres, et décrit autour de celle-ci une orbite elliptique et excentrée, avec une Périhélie (point le plus proche) de 46 millions de km, et une Aphélie (point le plus éloigné) de 69.8 millions de km. Sa période de rotation sur elle-même est faible: 59 jours terrestres. Elle a un diamètre équatorial de 4,879.4 km. Elle a été baptisée du nom du dieu romain Mercure, le Dieu du Commerce et des Voyages, et également "Messager des Dieux". Mercure n'a pas de satellites naturels.
Sa surface, à l'instar de la Lune, est constellée de cratères d'impact, les plus grands mesurant plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Sa proximité avec le Soleil en fait un astre où la température de la face exposée s'élève à +427°C, et s'abaisse à -173°C sur sa face caché. L'atmosphère quasi inexistante explique ce grand écart de température, et dans ce cas nous parlons plutôt d'"exosphère", composée d'un mélange de potassium (31%), de sodium (25%) et d'oxygène (9.5%). On y trouve également des traces d'argon, de néon, d'hydrogène et d'hélium.
Les premières observations de Mercure au télescope sont effectuées par l'astronome et physicien Galilée, au début du 17ème siècle. Au 20ème siècle, le premier vol d'observation de Mercure est réalisé par la sonde spatiale Mariner 10 de la NASA, le 29 mars 1974.
2° Vénus.
Venus est la seconde planète distante du Soleil. Elle tourne autour de lui en 224.7 jours terrestres, et décrit une orbite légèrement excentrée. Sa Périhélie est de 107.48 millions de km, et son Aphélie de 108.94 millions de km. Sa période de rotation sur elle-même est de 243.025 jours terrestres, et contrairement aux autres planètes du Système Solaire, cette rotation s'effectue en sens inverse. La planète a été baptisée du nom de la Déesse romaine de l'amour et de la beauté, et elle n'a pas de satellites naturels.
est entièrement recouverte d'un manteau opaque d'acide sulfurique
Venus est une planète terrestre, parfois surnommée "Planète sœur" ou "Jumelle" de Terre. Son diamètre est très similaire à celui de notre planète: 12,092 km, soit environ 650 km de moins que la nôtre. Mais son atmosphère, composée de 96% de dioxyde de carbone, conséquence d'un effet de serre incontrôlée, est très différente. La pression atmosphérique y est 92 fois plus élevée, c'est-à-dire l'équivalent de la pression qui règne à 3,500 mètres de profondeur dans les océans. Sa température moyenne s'élève à 462°C.
A l'instar de Mercure, Venus est observée pour la première fois au télescope par Galilée, au début du 17ème siècle. La première observation orbitale est effectuée par la sonde Mariner 2 de la NASA, le 14 décembre 1962. Et le premier vaisseau spatial à s'y poser est la sonde russe Venera 7, le 15 décembre 1970. Le contact et la transmission des données ne durent que 52 minutes, l'engin étant perdu en raison de la température, de la corrosion et de la pression atmosphérique écrasante qui y règnent.
3° Terre.
Terre (Ancien anglais: Eorðe, Grec: Γαῖα Gaia, Latin: Terra) est notre planète, parfois surnommée "Globe". C'est la troisième planète distante du Soleil, la seule qui s'est montrée propice au développement de la vie animale et végétale telle que nous la connaissons aujourd'hui, et c'est le berceau de l'Humanité. C'est également la planète la plus dense du Système Solaire, et la plus grande du groupe des quatre planètes terrestres intérieures.
La lithosphère ou croûte terrestre est composée de plaques tectoniques qui bougent l'une contre ou sur l'autre, depuis des centaines de millions d'années. Environ 71% de la surface sont couverts d'eau. Le reste, 29%, compte les continents et des îles. La majorité des régions polaires est constituée de glace. L'intérieur de la Terre est composé d'un noyau interne ou coeur en fer solide, d'un noyau externe liquide qui génère le champ magnétique terrestre, d'un manteau interne liquide, composé de roches en silicates en fusion ou magma, d'une croûte en basalte ou granite, et d'un manteau externe solide.
Au cours du premier milliard d'années dans l'histoire de Terre, des formes de vie primitives apparaissent dans les océans et les mers, et commencent à affecter l'atmosphère et la surface terrestres. Des organismes aérobies et anaérobies prolifèrent. Les fouilles et travaux géologiques actuelles indiquent que la vie serait apparue il y a 4.1 milliards d'années. Depuis lors, la combinaison de la distance Terre-Soleil, des propriétés physiques et chimiques, ainsi que de l'histoire géologique, ont permis aux formes de vie d'évoluer sans cesse vers des organismes plus complexes et de se diversifier.
Dans l'histoire de Terre, cette biodiversité a connu de longues périodes d'expansion, entrecoupées parfois par des extinctions de masse. Les scientifiques estiment à l'heure actuelle que plus de 99% de toutes les espèces animales et végétales, ayant vécu sur Terre à un moment ou un autre, ont fini par s'éteindre.
Aujourd'hui, plus de 7.4 milliards de personnes vivent sur Terre et dépendent de sa biosphère et de ses ressources minérales pour leur survie. Au fil de l'Histoire, les humains ont développé de nombreuses sociétés et cultures. Politiquement, le monde que nous connaissons au 21ème siècle compte environ 200 nations ou états souverains. Actuellement, la Terre compte un peu plus de 7.4 milliards d'habitants.
4° Mars.
Mars est la quatrième et dernière planète interne distante du Soleil, avec une Périhélie de 206.7 millions de km, et une Aphélie de 249.2 millions de km. Elle a été baptisée du nom du Dieu romain de la Guerre, et on fait également référence à elle sous le nom de "Planète Rouge", en raison de son oxyde de fer qui prédomine à la surface. Mars est de type terrestre, elle possède une légère atmosphère, composée essentiellement de gaz carbonique (95.97%), et une surface accidentée et assez chaotique, composée de cratères d'impact de météorites, de vallées, de bassins, de montagnes et de déserts, ainsi que de glace polaire, à l'instar de Terre. Mais contrairement à notre planète, elle n'a pas de tectonique des plaques: sa surface est donc figée à tout jamais. Sa période de rotation sur elle-même (24h 37m 22s) et le cycle des saisons sont similaires à ceux de Terre. Sa période de révolution autour du Soleil est de 686.971 jours terrestres.
européenne (ESA) Rosetta le 25 février 2007
Géologiquement, Mars possède le plus grand volcan et la seconde montagne en taille du Système Solaire, le Mont Olympus, dont le sommet culmine à presque 22km de hauteur, et son diamètre à la base fait environ 600km. Valles Marineris est le plus large canyon du Système Solaire, et elle est si grande qu'elle est visible depuis les sondes orbitales, comme une balafre sur la joue. Les deux calottes glacières polaires sont composées principalement de glace et d'eau. Le volume de glace du Pole Sud est tel que si elle fondait, elle suffirait à recouvrir entièrement la surface martienne sous une couche d'eau de 11 mètres de profondeur. Son diamètre équatorial est de 6,792 km, soit un peu plus de la moitié de celle de Terre.
Dans la culture populaire (littérature, cinéma, ...) la Planète Rouge occupe une place de choix. Les premières références écrites et observations de Mars, rapportées par les astronomes égyptiens, datent de 1534 av. J.-C. En 1604, l'astronome Johann Kepler parvient à calculer sa parallaxe et sa distance avec Terre. Une observation par des sondes spatiales est entamée au début des années 1960s par les Etats-Unis et la Russie.
2. Planètes géantes gazeuses.
1° Jupiter.
Jupiter est la cinquième planète distante du Soleil, et la plus grande du Système Solaire. Sa masse à elle-seule est équivalente à deux fois et demi celles de toutes les autres planètes réunies. La géante gazeuse est connue par les astronomes depuis l'Antiquité. Elle a été baptisée du nom du Roi des Dieux dans le Panthéon mythologique romain. En raison de sa vitesse de rotation très élevée (9.925 heures), elle présente l'aspect d'une sphère légèrement aplatie aux pôles et un petit renflement autour de l'équateur. La "Grande Tâche Rouge", observable par les astronomes depuis le 17ème siècle, est un gigantesque cyclone tourbillonnant dont le diamètre est similaire à celui de Terre.
A l'instar des autres planètes, son orbite autour du Soleil, qui dure 398.88 jours terrestres, est excentrée. Sa Périhélie est de 740.55 millions de km, et son Aphélie de 816.4 millions de km. C'est une planète de type "Gazeuse", qui n'a pas de surface solide bien définie. Elle a un diamètre équatorial de 142,984 km, soit 11.21 fois celui de Terre. Son volume représente 1,321 fois celui de Terre. De part sa masse très élevée, Jupiter génère une grande force de gravité et d'attraction. Sa composition chimique est de 89.8% (+/- 2.0%) d'hydrogène et de 10.2% (+/- 2.0%) d'hélium. Il y a également d'infimes traces de méthane (0.3%) et d'ammoniaque (0.026%).
Le "Système Jovien" compte 67 satellites naturels ou lunes, dont les quatre plus connus, Io, Europe, Ganymède et Callisto, ont été découverts par l'astronome Galilée en janvier 1610. Les trois plus proches de Jupiter ont une résonance orbitale de 4-2-1 entre eux. Leur rotation et leur masse génère leur propre force de gravité. Historiquement, les premières sondes spatiales à prendre et transmettre des photos de la géante gazeuse sont les missions de la NASA Pionner-10 et Pionner-11, en mars 1972 et avril 1973. Suivent Voyager-1 (5 mars 1979), Voyager-2 (9 juillet 1979), Cassini (30 décembre 2000) et New Horizon (28 février 2007).
2° Saturne.
Saturne est la sixième planète distante du Soleil, et la seconde en taille après Jupiter. A l'instar de celle-ci, c'est une géante gazeuse, dont le diamètre de 120,536 km représente 9.45 fois celui de Terre. Sa principale caractéristique distinctive, ce sont bien sûr ses anneaux concentriques, constitués de milliards de blocs de roches, de glace et de poussières, débris de satellites naturels. Elle a été baptisée du nom du Dieu romain de l'Agriculture. Et bien que sa densité ne soit qu'un huitième de Terre, sa masse est 95 fois plus élevée. A l'instar de Jupiter, elle exerce une grande force d'attraction.
Saturne a un aspect jaune pâle en raison des cristaux d'ammoniaque NH3 présents dans les couches supérieures de son atmosphère. Dans celle-ci, les vents peuvent atteindre la vitesse de 1,800 km/h, plus rapide encore que ceux de Jupiter.
La planète décrit une orbite excentrée autour du Soleil en 10,759.22 jours terrestres. Sa Périhélie est de 1.350 milliard de km, et son Aphélie de 1.509 milliard de km. Elle tourne sur elle-même en 378.09 jours terrestres. Saturne compte 62 satellites ou petites lunes, dont 53 d'entre eux ont été affublé d'un nom. Les plus connus sont Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Iapetus et Titan.
Saturne est connue et observée depuis l'Antiquité par des astronomes babyloniens, grecs et romains. Ces derniers considèrent la planète comme l'équivalent du Dieu grec Cronos, ce qui donne son nom au "Système Cronien". Galilée observe Saturne et ses anneaux pour la première fois au télescope en 1610. La première sonde spatiale à survoler Saturne est Pionner-11 (NASA), en septembre 1979. Voyager-1 visite la planète en novembre 1980. En août 1981, Voyager-2 poursuit les études et observations. En juin 2004, la sonde Cassini-Huygens observe et étudie attentivement son plus grand satellite, Titan.
(deux modules séparés) étudiant Titan, en juin 2004
2. Planètes géantes de glace.
1° Uranus.
Uranus et la septième planète distante du Soleil, et la troisième par sa taille. C'est la seule dont le nom est dérivé de la mythologie grecque. Celui-ci est la version latinisée du Dieu du Ciel Ouranos, le père de Chronos (Saturne), et le grand-père de Zeus. Sa composition chimique, ainsi que celle de Neptune, diffèrent sensiblement des planètes géantes gazeuses. Elle possède bien de l'hydrogène et de l'hélium, mais dans une beaucoup moindre proportion, et compte davantage de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane, ainsi que de traces d'autres hydrocarbonés. C'est pour cette raison que les astronomes classent les deux planètes extérieures du Système Solaire dans la catégorie des "Géantes de glace". Sa température dans la tropopause est de -224°C.
Tout comme les deux géantes gazeuses, Uranus dispose d'un système de 13 anneaux composés de blocs de roches et de glaces, beaucoup moins visibles que ceux de Saturne, et d'une magnétosphère. Son diamètre équatorial est de 51,118 km, soit un peu plus de quatre fois celui de Terre. Sa masse équivaut à 15 fois celle de Terre. La planète tourne sur elle-même en 17h 24m 15s, et autour du Soleil en 369.66 jours terrestres. Sa Périhélie est de 2.742 milliards de km, et son Aphélie de 3.008 milliards de km.
Uranus compte 27 satellites naturels, baptisés d'après des personnages des oeuvres de William Shakespeare ou du poète Alexander Pope. Les cinq plus importants sont Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Oberon. Les anneaux sont composés de particules très denses, mesurant entre un micromètre et quelques centimètres. Ces anneaux sont observés pour la première fois par l'astronome anglais William Herschel, en 1789. La bizarrerie de la planète, c'est que son axe de rotation est presque horizontal et parallèle au plan de l'écliptique solaire. Ses pôles se retrouvent plus ou moins au niveau de l'équateur, et son système d'anneaux en position verticale.
2° Neptune.
Neptune est la huitième et la plus lointaine planète du Système Solaire. C'est la quatrième plus grande par son diamètre, et la troisième par sa masse, 17 fois plus massive que celle de Terre. Neptune orbite autour du Soleil en 60,182 jours terrestres, soit 164.88 années. Sa Périhélie est de 4.46 milliards de km, et son Aphélie de 4.54 milliards de km. Sa période de rotation sur elle-même est de 16h 6m 36s Elle est baptisée du nom du Dieu romain de la Mer, et a un diamètre équatorial de 49,528 km, soit 3.83 fois celui de Terre, et compte 14 satellites identifiés, les plus connus étant Triton, Larissa, Despina et Proteus.
Neptune n'est pas visible à l'oeil nu, c'est la seule planète du Système Solaire trouvée par déduction mathématique, et non par observations empiriques. Des changements dans les calculs de son orbite sont apportés par l'astronome français Alexis Bouvard, au début du 19ème siècle. En août 1846, Urbain le Verrier et John Couch Adams, deux astronomes français et anglais, grâce aux travaux de Bouvard, prédisent chacun de leur côté avec plus de précision l'orbite et la position de Neptune. Un mois plus tard, le 23 septembre, dans l'Observatoire astronomique de Berlin, l'allemand Johann Gottfried Galle se sert des travaux et calculs de ses deux prédécesseurs pour observer Neptune au télescope. Au 20ème siècle, la planète est étudiée par des télescopes basés sur Terre, notamment au Mont Palomar. Elle est survolée et photographiée par la sonde spatiale américaine Voyager-2 le 25 août 1989.
en 1989, la sonde de la NASA photographie la "Grande Tâche Bleue",
comparable à la "Grande Tâche Rouge" de Jupiter
La composition chimique de Neptune est similaire à celle des autres planètes géantes extérieures. Tout comme Jupiter et Saturne, l'atmosphère de Neptune est composée principalement d'hydrogène et d'hélium, avec des traces d'hydrocarbonés et probablement d'azote. Mais, à l'instar d'Uranus, elle contient une plus importante proportion de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane. C'est la présence en grande quantité de ce méthane dans la couche supérieure atmosphérique qui lui donne cet aspect bleu caractéristique. Ci-dessous la composition de Neptune: [1] Couche atmosphérique supérieure nuageuse. [2] Atmosphère composée d'hydrogène (80%), d'hélium (19%) et de méthane. [3] Manteau composé de glaces d'eau, d'ammoniaque et de méthane. [4] Noyau ou cœur solide, composé de roches en fer-nickel et sillicates.
3. Autres éléments du Système Solaire.
1° Soleil.
Le Soleil est le centre du Système Solaire, source de vie sur Terre. Dans la classification spectrale établie par Henry Draper, à Harvard, c'est une étoile de Type-G, c'est-à-dire une étoile jaune, de petite taille et de basse luminosité. Sa masse est composée essentiellement d'hydrogène (74.9%) et d'hélium (23.8%), avec de petites traces d'oxygène (0.77%), de carbone (0.29%), de néon et de fer. Cette masse représente 99.86% de celle du Système Solaire, et est équivalente à 330,000 fois celle de Terre. Son diamètre de 1.394 million de km représente 109 fois celui de notre planète.
Classification Spectrale de Harvard, de droite à gauche:
- Type-O: étoile très chaude et très lumineuse, de couleur bleue.
- Type-B: étoile blanche-bleue, un peu moins chaude.
- Type-A: étoile blanche, avec hydrogène.
- Type-F: étoile jaune-blanche, avec présence de métaux comme fer et titane.
- Type-G: étoile jaune, avec hydrogène, hélium et métaux. Notre Soleil est de Type-G.
- Type-K: étoile orange, avec métaux et monoxyde de titane.
- Type-M: étoile rouge, monoxyde de titane.
Le Soleil s'est formé il y a environ 4.6 milliards d'années, à partir d'un nuage géant interstellaire composé de poussière et de gaz, et a donné naissance au Système Solaire. Les scientifiques estiment que l'étoile est arrivée à mi-vie, et qu'il lui reste un peu moins de 5 milliards d'années avant d'épuiser son combustible nucléaire, l'hydrogène. Le Soleil gonflera et se transformera alors en géante rouge, jusqu'à dépasser les orbites de Mercure et de Vénus, et probablement celle de Terre. A ce stade, elle sera 2,000 fois plus lumineuse et son diamètre 200 fois plus grand qu'il ne l'est actuellement. Avant de se contracter sur elle-même en étoile naine, puis finalement se transformer en trou noir.
Le Soleil est dans le bras spiral d'Orion, à environ 27,200 années lumière du centre de notre galaxie, la Voie Lactée (en anglais: Milky Way). Il est lui-même en mouvement et tourne autour du centre de sa galaxie à la vitesse de 220 km/s. Il effectue une révolution estimée entre 2.25 et 2.50 * 10^18 années.
2° Ceinture d'astéroïdes, Ceinture de Kuiper et planètes naines.
La ceinture d'astéroïdes est un disque circumstellaire situé entre les orbites de Mars et de Jupiter. Elle est composée de corps rocheux ou de glaces irréguliers, de restes de protoplanètes, et compte une planète naine connue, Cérès (945 km de diamètre), ainsi qu'une série de grands astéroïdes comme Vesta (572 km de long), Pallas (550 km) et Hygiea (530 km). Cette ceinture a été formée au cours des cent premiers millions d'années dans l'histoire du Système Solaire.
La ceinture de Kuiper, du nom de l'astronome hollando-américain Gerrit Pieter Kuiper, est similaire à celle de la ceinture d'astéroïdes intérieure, mais située au-delà de l'orbite de Neptune. Elle marque la limite connue du Système Solaire. Pluto (2,326 km), qui était originellement cataloguée comme sa 9ème planète, a été rétrogradée comme dans la catégorie des "Planète naines" ou astéroïdes en 2006. La ceinture de Kuiper compte également trois autres planètes naines connues: Eris (2,344 km), Hauméa (1,960 km) et Makémaké (1,480 km).
3° Nuage de Oort.
Le Nuage de Oort, baptisé du nom de son découvreur, l'astronome hollandais Jan Oort, en 1950, est un nuage composé essentiellement de blocs de roches et de glaces. Comme les deux ceintures d'astéroïdes, il s'agit de restes de la formation du Système Solaire et des protoplanètes. Ceux-ci tournent autour du Soleil, à une distance estimée entre 50,000 et 200,000 Unités Astronomiques (AU), ou entre 0.8 et 3.2 années-lumière (ly). Le Nuage de Oort est en fait composé de deux ensembles ou parties. La première est un disque circumstellaire plat, et la seconde un nuage sphérique entourant l'Héliosphère. Mais leurs limites sont incertaines et ne sont pas connues avec précision. De plus, cette région abrite le berceau de plusieurs comètes dites "longue période", comme la comète de Halley qui accomplit une orbite elliptique autour du Soleil tous les 76 ans.
Remarque: une AU équivaut à la distance moyenne Terre-Soleil prise comme étalon, soit 149.598 millions de km, 8.311 minutes-lumière ou 1.5813×10^(−5) année-lumière.
l'échelle représentée est logarithmique
Article rédigé le 27 juin 2017.
Sources principales:
• Solar System (Wikipedia.org)
• Terrestrial Planet (Wikipedia.org)
• Giant Planet (Wikipedia.org)
• Outer Plantet (Wikipedia.org)
1 comment:
As reported by Stanford Medical, It's in fact the ONLY reason this country's women get to live 10 years longer and weigh 42 pounds lighter than we do.
(And actually, it has totally NOTHING to do with genetics or some hard exercise and really, EVERYTHING about "HOW" they are eating.)
P.S, What I said is "HOW", and not "what"...
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