Notre système solaire

Systeme solaire

LE SOLEIL, UNE ETOILE COMME LES AUTRES

 

Le Soleil est une étoile, au même titre que les centaines de petits points que vous pouvez voir briller dans le ciel chaque nuit. La différence, c'est que nous, sur Terre, en sommes très près ! Seulement 150 millions de kilomètres ! Mais en fait, ce n'est ni trop près, ni trop loin. Une chance !

Le Soleil est une énorme boule de gaz d'un diamètre de 111 fois celui de la Terre, soit environ 1,5 million de kilomètres. L'hydrogène est le composant essentiel du Soleil. On trouve aussi de l'hélium, et en faible quantité des atomes plus lourds tels que le magnésium, le calcium, le carbone, etc.

A sa surface, la température est de l'ordre de 6000°. Par contre, 700.000 Km sous la surface, les pressions font grimper la température à 15 millions de degrés ! Les atomes d'hydrogène sont tellement agités qu'ils fusionnent par deux pour devenir un atome d'hélium. Cette réaction « thermonucléaire » produit un photon de lumière et un peu de chaleur. Ce sont 600 millions de tonnes par seconde qui fusionnent ainsi depuis sa naissance, il y a 4,6 milliards d'années. Et cela va continuer encore autant avant que l'hydrogène soit épuisé.

Ce sont ces réactions de fusion qui permettent au Soleil et à presque toutes les étoiles de rester « stables » et de ne pas s'effondrer sur elle-même sous leur propre poids. Ces réactions sont un peu comme les piliers d'un temple. Le problème se pose pour toutes les étoiles lorsque l'hydrogène s'épuise. A ce moment-là, les piliers sont brisés et l'étoile commence à s'effondrer sur elle-même. La pression du cœur augmente, ainsi que la température. Elle atteint 100 millions de degrés. C'est l'hélium qui se met à fusionner.

(A noter que contrairement à ce que l'on pourrait penser, plus une étoile est grosse, plus sa durée de vie est courte. En effet, elle consomme d'autant plus vite son hydrogène pour rester en équilibre.)

A ces températures, 3 noyaux d'hélium fusionnent pour donner un atome fabuleux : le carbone.

La contraction de l'étoile sur elle-même se ralentit. L'atmosphère de l'étoile se gonfle alors démesurément, elle devient une géante rouge, son diamètre pouvant atteindre des centaines de millions de kilomètres.

Durant des millions d'années, l'étoile va fabriquer du carbone dans son cœur. C'est grâce à ce carbone que la vie sera possible un jour, ailleurs sur une planète couverte d'océans.

Puis vient la fin de l'hélium. L'étoile reprend sa contraction faisant grimper la température du cœur à 1 milliard de degrés. Le carbone se met à fusionner pour donner du néon, du sodium, du magnésium, de l'oxygène, de l'aluminium, du silicium, du phosphore, du soufre.

Les grosses étoiles poursuivent leur terrible contraction et la montée en température avec des cycles de fusion de plus en plus complexes et rapides. Notre Soleil, lui, se sera déjà arrêté. Il aura expulsé dans l'espace ses couches supérieures, tandis que son cœur donnera naissance à une « naine blanche » de la taille de notre Terre. Vu de très loin, notre système ressemblera à ce que nous appelons, nous astronomes, une nébuleuse planétaire (juste pour l’aspect « planétaire » que peut avoir cette bulle de matière expulsée par l’étoile dans un petit instrument).

Pour les grosses étoiles, le drame se prépare. Le cœur approche les 5 milliards de degrés. L'étoile s'effondre de plus en plus rapidement, puis, lorsque le cœur n'est plus qu'un gigantesque bloc de fer, c'est la chute libre. Plus rien ne peut l'empêcher. Les couches supérieures de l'étoile viennent percuter le cœur. Elles s’y écrasent et rebondissent violemment. C'est l'explosion. Un éclair jaillit, qui brille comme 100 millions de Soleils. C'est une « supernova ». Les couches supérieures de l'étoile riches en atomes lourds sont éjectées dans l'espace interstellaire à des milliers de Km/seconde.

L'espace s'enrichit de ces atomes lourds, et c'est là que va se poursuivre l'évolution cosmique vers toujours plus de complexité de la matière.

De cette explosion cataclysmique subsiste aussi un résidu. Le cœur de l'étoile contacté à l'extrême. Ce pourra être soit une « étoile à neutron », un objet de 10 kilomètres de diamètre tournant sur lui-même de quelques dizaines à plusieurs centaines de tours à la seconde, pour un poids de centaines de millions de tonnes par cm3. Soit un « trou noir », un objet si dense que la gravité à sa surface empêche même la lumière de s'en échapper.

 

LES PLANETES DU SYSTEME SOLAIRE

 

MERCURE

 

Mercure est la première planète que l'on rencontre en s'éloignant du Soleil. Elle mesure 4880 Km de diamètre. Une année sur Mercure (une rotation autour du Soleil) dure 59 jours. Il n'y a pas d'atmosphère. Sa surface est portée à +427° en plein jour, et -173° la nuit. Sa distance moyenne au Soleil est de l'ordre de 58 millions de kilomètres. Sa surface apparaît criblée de cratères d'impact.

La densité de Mercure atteint 5,43 (5430 Kg par m3) et est comparable à celle de la Terre (5,52). La forte densité de la Terre s'explique par le fait qu'elle possède un noyau de fer, surplombé d'un énorme manteau rocheux qui s'écrase sous son propre poids. Alors comment est-il possible qu'une petite planète telle que Mercure ait une si forte densité ? Les astronomes ont émis l'hypothèse (retenue à ce jour) qu'il y a 4,5 milliards d'années, Mercure était 2x plus massive. Une collision avec une autre planète naissante d'environ 3000 Km de diamètre aurait volatilisé ses couches externes. Son cœur de fer mis à nu aurait ensuite était recouvert par la chute d'une partie des débris de la collision, formant ainsi son mince manteau.

 

VENUS

 

Vénus est la seconde planète du système solaire. Son diamètre est de 12.103 Km, soit guère moins que celui de la Terre. Sa densité est de l'ordre de 5,2 et elle possède une atmosphère. Là s'arrêtent ses similitudes avec la Terre. L'atmosphère contient 96,5% de gaz carbonique et son effet de serre à la surface provoque une température permanente et uniforme de +465°. La pression qui y règne équivaut à 90 bars. Même les rares sondes spatiales qui s'y sont posées ont fini par être détruites, écrasées par la pression. De plus, il pleut de l'acide sulfurique... L'activité orageuse est équivalente à celle de la Terre avec entre 50 et 100 éclairs par seconde. En altitude, au-dessus de l'équateur, les vents soufflent en permanence à 400 Km/h, de quoi faire le tour de la planète, en ballon, en 4 ou 5 jours !

La distance moyenne du Soleil est de 108 millions de kilomètres. Une année sur Vénus dure 225 de nos jours. La planète est couverte de milliers de volcans, dont une cinquantaine rentre en éruption chaque année. La planète ne possède pas de champ magnétique ce qui la prive d'un précieux bouclier contre le vent solaire. Celui-ci frappe librement l'atmosphère, dissociant les molécules d'eau. Cela explique pourquoi Vénus a perdue toute son eau. Cette absence de champ magnétique serait due à l'absence de courants de convection dans le noyau.

 

LA TERRE

 

Troisième planète du système solaire, la Terre est idéalement située par rapport au Soleil. Cela a permis, entre autres miracles, à la vapeur d'eau de se condenser en pluie pour former les océans. Et c'est ici que l’aventure biologique de la vie a débuté. A notre connaissance, seule la Terre possède cette exclusivité, mais l'espoir demeure de découvrir d'autres mondes abritant une forme de vie.

Sur Terre, La vie existe probablement depuis près de 4 milliards d'années, c'est-à-dire 600 millions d'années après sa formation.

Le diamètre de notre planète est de 12.656 Km. Elle tourne sur elle-même en 23h 56 mn et 4s. Et elle fait un tour autour du Soleil en 365,25 jours. Sa distance de notre étoile est d'environ 150 millions de kilomètres.

L'atmosphère de la Terre est composée de 78% d'azote et de 21% d'oxygène. Le champ magnétique de la planète nous protège des vents solaires et permet à l'atmosphère respirable de ne pas être détruite, comme ça a été le cas sur Vénus.

La Terre est une planète vivante. Son cycle de l'eau, sa tectonique des plaques, son volcanisme participent à effacer les traces de son passé géologique. Mais des indices subsistent.

Comme sur toutes les planètes, il y a des traces d'impacts laissés par les collisions avec de gros astéroïdes. Ces cratères de dizaines, voire centaines de kilomètres de diamètre rappellent que la Terre continue à grossir, certes, mais aussi que les extinctions massives soudaines du passé ont une explication. L'humanité est la première espèce à en prendre conscience et à tenter d'éviter d'en être victime dans le futur.

La Lune n'est pas une planète puisqu'elle tourne autour de la Terre, et non directement autour du Soleil. La Lune est donc le satellite de la Terre. Nous pourrions aussi qualifier le couple Terre-Lune de planète double.

Le diamètre de La Lune mesure 3476 Km et sa densité n'est que de 3,35. Sa distance moyenne à la Terre est de 384.000 Km. Il n'y a pas d'atmosphère. En plein Soleil la température grimpe à +120° et à l'ombre elle tombe à -200. On remarquera que La Lune met le même temps à faire un tour sur elle-même qu'elle n'en met pour faire un tour autour de la Terre. De ce fait, elle montre toujours la même face aux terriens.

Sur Terre, son effet le plus sensible est l'effet de marée inculqué à nos océans. La Terre attire la Lune, mais la Lune attire aussi la Terre. Et l'élément liquide étant plus malléable, cela se traduit par le flux et reflux des marées au rythme des passages répétés de La Lune.

La Lune est criblée de cratère d'impact. Ils sont demeurés intactes depuis que La Lune existe (La Lune n'est pas une planète géologiquement « vivante » comme la Terre). Mais depuis quand existe-t-elle et comment s'est-elle formée ?

Suite aux analyses des roches lunaires ramenées par les missions Apollo (ainsi que des météorites lunaires), il s'avère que celles-ci sont très similaires à celles de la Terre. En effet, la composition des atomes d'oxygène montrent une composition isotopique identique sur les deux astres. Ceci dit, les roches lunaires manquent foncièrement d'éléments légers et volatiles comme le potassium, le sodium et l'hydrogène qui fondent et se vaporisent facilement. Pas de trace d'eau, mais un surplus de métaux réfractaires tel que le titane.

Une théorie (retenue à ce jour) explique désormais comment le couple Terre-Lune s'est formé.

Peu de temps après sa formation, la jeune Terre aurait été percutée par une planète d'environ 6000 Km de diamètre, fonçant sur elle à 15 Km/s.

Après le choc, les deux mondes sont partiellement fondus, finissant par s'agglutiner l'un à l'autre, à l'exception d'une gerbe de débris vaporisés, issus des manteaux minéraux des deux protagonistes. Cet ensemble en orbite s'organise sous la forme d'un anneau de particules, qui, en moins de 10 ans donnera La Lune.

Ce scénario explique les caractéristiques étonnantes de La Lune. D'abord du point de vue chimique, nous l'avons vu. Mais aussi du point de vue physique, l'énergie cinétique de la collision expliquant les vitesses angulaires importantes que garde aujourd'hui le couple Terre-Lune.

La Lune possède un tout petit noyau de fer, de l'ordre de 700 Km, et c'est une preuve de plus que la Terre et La Lune sont nées d'une collision entre deux protoplanètes, au cours de laquelle la plus grosse des deux à l'origine, la Terre, a absorbé la plus grande partie du fer.

 

MARS

 

La planète rouge occupe une place particulière dans le cœur des astronomes et du public. Depuis les récentes explorations spatiales, les géologues ont de bonnes raisons de penser que dans l'histoire de Mars, de l'eau a coulé à sa surface. Beaucoup d'eau. Et, s'il y a eu de l'eau, peut-être que de la vie est apparue...

Au plus près de la Terre, à 60 millions de kilomètres, la planète est à portée de fusée et offre aux télescopes une myriade de détails. Mars révèle des calottes de glace, des canyons et des volcans gigantesques.

Aujourd'hui, Mars n'a plus qu'une atmosphère raréfié, toxique, mais dans le passé, il en a été autrement, c'est sûr ! Alors si la vie est apparue, s'est-elle réfugiée dans des nappes phréatiques circulant à des centaines de mètres sous la surface, comme c'est déjà le cas sur Terre ? Les scientifiques n'ont pas fini de la traquer...

Mars mesure 6780 Km de diamètre et sa densité est de 3,93. Sa température de surface varie de -143° à +27° à l'équateur, en été. Son atmosphère est composée à 95% de gaz carbonique. Sa distance moyenne au Soleil est de l'ordre de 220 millions de kilomètres. Ses journées durent 24 heures et 37 minutes, et une année sur Mars dure 687 jours terrestres.

Mars est l'une des 5 planètes visible à l'oeil nu la nuit. Sa couleur légèrement orangée permet de la reconnaître facilement.

Sur Mars, un volcan prédomine. Avec ses 22 kilomètres d'altitude et ses 600 Km de diamètre à sa base, c'est un géant comparé à ceux que l'on trouve sur Terre.

De nombreuses traces d'écoulement d'eau sont également visibles. Et il est même évident que de véritables torrents ont coulé, avec un débit record calculé pour Ares-Vallis de 1 milliard de mètres cube par seconde !

La sonde Phoenix qui s'est posée en 2008 au pôle a trouvé de la glace d'eau à quelques centimètres seulement sous la surface.

A noter qu'un certain nombre de météorites nous viennent de Mars. Depuis les années 90, les scientifiques ont expliqué comment cela était possible. De violents impacts d'astéroïdes ayant eu lieu il y a des centaines de millions d'années ont éjecté quelques fragments de sol martien sur une orbite croisant celle de la Terre. Au fil du temps, ces derniers ont fini par plonger dans l'atmosphère de notre planète pour s'y écraser. Les laboratoires ont alors reconnu l'origine de ces objets comme nous venant tout droit de Mars.

 

LES ASTEROIDES

 

Entre Mars et Jupiter circule une multitude d’astéroïdes. Sans doute des millions. Il y en a de toutes les tailles (du gravier à la planète naine) et de diverses compositions (des primitifs, dont certains, cométaires, sont riches en eau et en carbone, ou des énormes, différenciés et sphériques, tel que Vesta ou Cérès).

Vesta est l’un des mieux connu et des plus gros (530 Km). Nous savons depuis plus de 20 ans que les météorites classées achondrites HED (pour Howardites, Eucrites et Diogénites) nous viennent tout droit de cet énorme astéroïde différencié. Ce sont les études spectrales menées grâce au télescope spatial Hubble qui ont révélé sa composition de surface dès le début des années 90. Les météorites HED ont exactement la même composition chimique. En 2011, la sonde Dawn a d’ailleurs confirmé ces analyses après un passage rapproché près de Vesta.

C’est la proximité de Jupiter, la plus grosse planète de notre système solaire, qui a empêché (par ses gigantesques effets de marée) l’agglomération d’un corps plus gros que Cérès. Ce dernier, visité en 2015, a révélé être criblé de cratères d’impacts. Ceci n’est pas une surprise. Ce qui l’est, c’est qu’à priori le fond de quelques cratères révèle une couche de glace brillante… Suspense…

L’étude des météorites qui tombent sur Terre est un excellent sujet d’étude pour connaître la variété des astéroïdes qui circulent dans le système solaire.

 

JUPITER

 

Après Mars, nous entrons dans une nouvelle famille de planètes, les géantes gazeuses…

Jupiter est la plus grosse planète de notre système. Elle mesure 11 fois le diamètre de la Terre, soit 142.984 Km ! Sa masse représente 318x celle de la Terre !! Sa densité est de 1,33 et sa pesanteur représente près de 2,4x celle de la Terre (un homme de 70 Kg y pèserait 168 Kg).

Jupiter est une planète gazeuse, composée à 90% d’hydrogène, ainsi que de l’hélium, du méthane et de l’ammoniac, à l’image du Soleil et de la nébuleuse primitive aux premiers jours du système solaire. Sa distance moyenne au Soleil est de l’ordre de 770 millions de kilomètres, et il lui faut 11,86 années terrestres pour en faire le tour. La planète fait un tour sur elle-même en un peu moins de 10 heures, ce qui lui donne un aspect un peu aplati.

Jupiter possède au moins 63 lunes, dont Io, Europe, Ganymède et Callisto, les 4 plus grosses, découvertes le 7 janvier 1610 par Galilée avec une piètre lunette astronomique.

Les vents de sa haute atmosphère soufflent à 500 Km/h, avec une température de -125°. La température augmente vite au plus on s’enfonce dans cette épaisse atmosphère. Elle atteint plus de 150° sous les 100 premiers kilomètres et une pression de 23 bars.

Jupiter émet dans l’espace plus d’énergie qu’il n’en reçoit du Soleil. Les calculs montrent qu’en fait Jupiter n’en finit pas de se contracter. Son diamètre diminue de 4 cm par an. Ça n’a l’air de rien, mais depuis sa naissance, Jupiter a ainsi vu sa taille diminuer de moitié ! Cette énergie qui émane ainsi de son cœur contribue à alimenter les vents et autres tempêtes de sa surface gazeuse. Mille kilomètres en dessous le plafond des nuages, l’hydrogène devient liquide. Puis dix mille kilomètres sous la surface de cet océan, la pression dépasse les 2 millions de bars et la température 10.000°. L’hydrogène prend alors des caractéristiques métalliques et devient conducteur. L’hydrogène métallique produit un champ magnétique très puissant (15 à 20x celui de la Terre) qui s’étend loin dans l’espace. On le détecte même depuis la Terre ! Enfin, au cœur de la planète se trouverait une graine de fer et de silicates dont la masse vaudrait environ 30 Terres.

Jupiter et ses lunes sont un système planétaire en miniature.

En orbite à 350.000 Km de son plafond nuageux, Io est à la même distance de sa planète que la Lune l’est de la Terre. Sauf que Io tourne beaucoup plus vite, bouclant une orbite en 42h27mn (moins de 2 jours), contre plus de 27 jours pour la Lune ! De part cette proximité, Io subit de terribles effets de marée, faisant de cette Lune un véritable enfer volcanique, riche en métaux et d’une densité de 3,53.

Europe est moins dense et contient plus de glace, tandis que Ganymède et Callisto sont constitués pour moitié de glace.

Europe est le monde de l’eau. Ce petit satellite de 3122 Km de diamètre est d’un blanc étincelant, entièrement recouvert de glace. Il est lisse et ne présente quasiment pas de cratère d’impact, signe que sa surface est active. Cette activité est là aussi liée aux effets de marées produits par Jupiter. Même si Europe en est plus éloignée que Io, la chaleur induite en profondeur est suffisante pour faire fondre la glace par en dessous. Europe abrite sous une épaisse croûte de glace un océan d’eau liquide profond de 100 à 200 kilomètres !

Europe boucle le tour de Jupiter en 85 heures, Ganymède en 172 (un peu plus de 7 jours). Callisto est bien plus distant (1,9 million de kilomètres) et beaucoup plus lent.

Remarquons que Io boucle exactement 4 tours de Jupiter pendant qu’Europe en boucle 2, et que Ganymède en accomplit un seul. C’est la fameuse résonnance gravitationnelle découverte par le mathématicien Pierre Simon de Laplace.

Deux autres lunes de Jupiter font un peu moins de 200 Km de diamètre. Et toutes les autres font de 1 à 75 Km seulement !

Jupiter possède de très fins anneaux composés de particules de silicates et de carbone. Ils sont en fait constitués de poussières éjectées par des impacts sur de petites lunes voisines. On estime que le volume total de poussière dans les anneaux correspond à 1 Km3 de matière environ.

 

 

SATURNE

 

C'est la plus lointaine planète visible à l'oeil nu. Elle est si loin du Soleil qu'il lui faut presque 30 de nos années terrestres pour en faire le tour.

En 1610, Galilée a aussi braqué sa petite lunette sur Saturne. Elle lui a permis de découvrir une chose que son instrument n'arrivait pas à résoudre. Pour Galilée, Saturne avait une forme ovale très instable. En réalité, il s'agissait d'un système de magnifiques anneaux, et Galilée avait été le premier humain à les observer.

Saturne mesure 120.536 Km de diamètre. C'est une géante ! Elle pourrait contenir 764x la Terre ! Mais sa masse ne représente que 95 fois celle de la Terre. En fait, chose incroyable, sa densité n'est que de 0,69 (690 Kg au m3 – c'est la planète ayant la densité la plus faible de tout le système solaire). Elle est plus légère que l'eau (densité 1). S’il existait un océan à sa dimension, Saturne flotterait à sa surface ! Sa distance moyenne au Soleil est de 1.450 millions de kilomètres et sa température est de -140°. La planète tourne sur elle-même en 10h32mn. Comme pour Jupiter, cette boule de gaz se compose principalement d'hydrogène, mais aussi d'hélium, d'ammoniac et de méthane. Sa structure interne ressemble à celle de Jupiter. Saturne a plus de 60 lunes qui orbitent autour d'elle, dont Titan, la plus grosse avec ses 5150 Km de diamètre, et découverte dès 1655 par le hollandais Huygens. Et c'est Cassini qui découvrira les 4 lunes suivantes entre 1671 et 1684 : Japet, Rhéa, Téthys et Dioné.

Titan est plus gros que la planète Mercure ! Entouré d’une épaisse atmosphère d’azote et un d’un peu de méthane, il offre la possibilité de nombreuses réactions chimiques complexes, juste limitées par la température de l’ordre de -180°… Au sol la pression est de 1,5 bar, et à de telles températures, le méthane se liquéfie. De violentes pluies d’hydrocarbures (méthane ou éthane) s’abattent régulièrement sur Titan. Plus de 400 lacs ont été répertoriés représentant en volume plusieurs centaines de fois les réserves de pétrole et de gaz naturel de notre planète Terre !! Certains, tièdes en profondeur et truffés de molécules organiques, doivent être de formidables laboratoires de l’évolution chimique, biochimique, voire biologique.

Encelade est une petite lune sphérique de 500 Km de diamètre, avec une densité de 1,6 ce qui trahit une forte proportion de minéraux (60%) par rapport à la glace (40%). C’est l’astre le plus brillant et le plus réfléchissant de tout le système solaire. En 2005, il a été détecté à sa surface des geysers de vapeur d’eau fusant à 2000 Km/h dans l’espace et se condensant en cristaux de glace ! Cela suggère que les geysers sont alimentés par des poches d’eau tiède en profondeur. Il s’agit là d’un nouveau site potentiel pour les exobiologistes !

Le système d'anneaux captive les astronomes. Déjà, Cassini avait découvert qu'ils étaient coupés en deux. Large de 5000 Km, cette « division de Cassini » sépare le disque en deux parties distinctes. En fait, il existe une multitude d'annelets concentriques rassemblant des particules de plus ou moins grosse taille, allant du millimètre au petit rocher. Ils sont composés de glace d'eau, un matériau hautement réfléchissant. L'épaisseur des anneaux n'est que de quelques centaines de mètres. Et l'ensemble de la matière qui les compose représente seulement l'équivalent d'une petite lune de 250 Km...

 

URANUS ET NEPTUNE

 

Au-delà de Saturne, deux autres géantes gazeuses, bien que moins spectaculaires en taille que les précédentes. Leur composition est dominée par des éléments plus lourds qui forment des glaces : l’eau, l’ammoniac et le méthane. Quant à leur atmosphère, qui reste très froide à de telles distances du Soleil, elle montre peu de formations intéressantes en ce qui concerne Uranus, mais tout de même de belles tempêtes pour Neptune.

C’est l’astronome anglais William Herschel qui découvrit Uranus en 1781. La planète est à la limite de la visibilité à l’œil nu par temps clair idéal. De plus, la lenteur de son mouvement par rapport aux étoiles ne favorise pas son repérage. Observée pour la première fois le 13 mars 1781, Herschel la prend tout d’abord pour une comète. Mais, très vite, la « nouvelle planète » sera baptisée Uranus.

Au télescope, Uranus apparait bleu-vert. Même les sondes qui l’ont survolé n’ont pu obtenir de détail dans son atmosphère gazeuse uniforme. Son diamètre est de 51.118 Km et sa densité 1,27. Sa masse équivaut à 14,5 Terres et sa température de « surface » est de -197°. La distance moyenne au Soleil est de 2.950 millions de kilomètres. Il lui faut plus de 84 de nos années terrestres pour faire le tour du Soleil.

Uranus possède 27 lunes et de très fins anneaux.

Neptune est la première (et la seule planète) du système solaire dont l’existence fut déduite par le calcul. Le 1er juin 1846, ayant localisé la planète sur le papier dans une petite région de la constellation du Verseau, tout en précisant sa masse, sa période et sa distance au Soleil, Le Verrier communique les coordonnées de l’objet à l’observatoire de Berlin. Le 23 septembre 1846, la huitième planète est découverte à moins de 1° de la position calculée par Le Verrier.

Avec une magnitude de +8 (la limite de l’œil humain est +6) Neptune est toujours invisible à l’œil nu. Un petit télescope de 115mm permet d’apercevoir son disque bleuté.

Neptune mesure 49.528 Km et sa masse équivaut à 17 terres. Sa densité est de 1,6 et sa température de « surface » est de -200°. Sa distance moyenne au Soleil est de 4.500 millions de kilomètres et elle en fait le tour en 165 années terrestres.

Neptune compte 13 lunes et de très fins anneaux. Triton est la plus grosse lune, avec 2706 Km de diamètre. Elle orbite à seulement 355.000 Km de Neptune. Les sondes ont observé des geysers d’azote sur sa calotte australe soufflant des cristaux à des altitudes de plus de 3000 mètres.

 

PLUTON

 

Pluton a été découvert le 18 février 1930 par l’astronome amateur Clyde Tombaugh. Le 24 août 2006, l’Union Astronomique Internationale la classa dans une nouvelle catégorie, celle des planètes naines de la ceinture de Kuiper (voir chapitres suivants).

Du fait de sa grande excentricité, Pluton orbite soit à 7 milliards de kilomètres du Soleil, soit à l’intérieur de l’orbite de Neptune, à 4 milliards. Il lui faut 248 ans pour faire le tour du Soleil. La planète est formée d’un noyau rocheux recouvert d’une croûte de glace de 20 Km d’épaisseur. Elle est très inclinée sur le plan de l’écliptique.

Pluton mesure 2370 Km de diamètre et c’est la plus grosse des planètes naines, juste devant Eris. Elle possède 5 lunes, dont Charon, découverte le 22 juin 1978.

Pluton a une densité de 2,05 et sa température en surface est de l’ordre de -230°.

 

LA MESURE DES DISTANCES

Il est temps de changer la façon de mesurer les distances. Après s’être rapproché de Pluton, nous allons maintenant plonger plus loin dans l’espace interstellaire.

Pour un temps, nous allons utiliser l’Unité Astronomique (UA). Une UA équivaut à 150 millions de kilomètres, soit la distance Terre/Soleil.

Ainsi, la distance entre le Soleil et Neptune est de 30 UA. Et c’est à cette distance que nous trouvons de nouveaux objets circulant dans le système solaire, dont les planètes naines.

 

LA CEINTURE DE KUIPER

 

La ceinture de Kuiper est constituée de petits corps glacés, de la taille des astéroïdes, occupant une région en forme d’anneau dans le plan du système solaire, et s’étendant de l’orbite de Neptune (30 UA) jusqu’à environ 100, voire 150 UA.

On pense que cette ceinture est la source des comètes à courte période.

Il y a au moins 70.000 objets de 100 Km de diamètre entre 30 et 50 UA.

 

LE NUAGE DE OORT

 

Le nuage de Oort est une vaste zone sphérique au-delà de la ceinture de Kuiper qui contiendrait des milliards de comètes. Les calculs orbitaux de nombreuses comètes à longue période et à inclinaison aléatoire montrent qu’elles s’éloignent du Soleil jusqu’à des distances de 20.000 UA, voire « une année lumière », c’est-à-dire aux limites de la sphère d’influence gravitationnelle du Soleil.

Il nous faut là de nouveau changer d’échelle de distance, abandonner l’Unité Astronomique pour utiliser « l’année lumière ».

 

L’ANNEE LUMIERE

 

La vitesse de la lumière est exactement de 299.792,458 Km/s. Soit environ 300.000 Km/s. Il lui faut 8 minutes et 20 secondes pour parcourir une UA (150 millions de kilomètres), soit la distance Soleil-Terre.

Aux confins de notre système solaire, à une année-lumière, soit près de 10.000 milliards de kilomètres, nous quittons donc le cocon de comètes que forme le nuage de Oort, et nous nous affranchissons de l’attraction du Soleil.

 

Le Soleil et les planètes à la même échelle, et le nuage d'Oort

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