Bienvenue Arts Sciences Technologies Tutoriels Vrac  
  Astronomie Mathématique Physique Textes  
 
 

Groupe  :   Invité

les Sarto's > Bienvenue > Sciences > Astres > Citédoc 35 : Le système solaire
 
    Citédoc 35 : Le système solaire  
    Cité des Sciences et de l'Industrie - citédoc 35 - 2003-12-01      
    repères  
    Les objets du système solaire
Le système solaire comprend neuf planètes qui tournent autour du Soleil, une soixantaine de satellites naturels qui tournent autour de ces planètes, ainsi que des corps plus petits comètes, astéroïdes, poussières interplanétaires. Ces objets très différents sont le produit d'une évolution de 4,6 milliards d'années, et leur origine commune, un nuage de gaz et de poussière.
 
    Le mouvement des planètes
Les orbites des planètes sont quasi circulaires et très proches du plan de l'orbite terrestre, appelé plan de l'écliptique. I Elles ont le même sens de révolution, qui est aussi celui de leur rotation (sauf Vénus, Uranus et Pluton). La rotation du Soleil, dont la période est de 26 ours, s'effectue également dans ce sens.
 
    Le nuage des origines
Pour tenter de comprendre les mécanismes qui ont abouti à la formation du système solaire, plusieurs théories existent. Les phases successives, illustrées et commentées ci dessous, représentent les grandes étapes du processus, sans tenir compte des nuances et des multiples hypothèses qui jalonnent le parcours à chaque étape essentielle de cette construction.
 
    Le système solaire aurait débuté au creux d'un nuage interstellaire, composé essentiellement d'hydrogène, d'un peu d'hélium, mais également d'éléments plus lourds qui allaient former les planètes. Ces éléments auraient été synthétisés au cour d'étoiles massives, précédant le Soleil d'une ou deux générations. En différents points, sous l'effet d'instabilités gravitationnelles, la matière s'est contractée et le nuage s'est effondré en un disque perpendiculaire à son axe de rotation. La partie centrale s'est concentrée. De fait, la température et la pression ont pu atteindre 10 millions de degrés et les réactions nucléaires s'amorcer le jeune Soleil était né. Autour de lui, les planètes prenaient forme. Près du Soleil, les éléments réfractaires et les métaux, plus loin les glaces, qui, en se condensant, aboutirent à la formation de petits grains solides, puis de planétoïdes. Ces agrégats de matière marqués par des chocs, placés sur des trajectoires instables autour du Soleil, allaient atteindre des dimensions de quelques kilomètres, ou milliers de kilomètres comètes, astéroïdes et planètes sont apparus, environ cent millions d'années après la contraction du nuage originel.  
    Autour du Soleil
Le Soleil a dû vraisemblablement passer par une phase d'activité extrême, qui s'est caractérisée par un rayonnement ultraviolet intense, un champ magnétique très fort, et une importante éjection de matière dans l'espace. Résultat : un balayage vers l'extérieur pour toutes les particules de dimension inférieure à quelques centimètres, et un intense bombardement météoritique pour tous les objets de taille supérieure. Il devient dès lors facile de comprendre pourquoi les planètes se divisent en deux classes les telluriques et les géantes,
 
   

Deux classes de planètes : les telluriques et les géantes

 
telluriques   Pour les distances au Soleil inférieures à 2 ou 3 UA, seuls les éléments lourds se sont condensés. pour former les planètes telluriques., petites, solides et denses (-5,5 pour Mercure. Vénus et la Terre). Leurs noyaux métalliques sont riches en fer et en nickel. L'élévation de la température au cour s'est traduite par un dégazage* pour constituer une atmosphère secondaire que seule Mercure n'a pas su retenir. Bien qu'elle soit la planète la plus éloignée du Soleil, Pluton entre dans cette classe, car elle est petite et solide comme les premières.  
    Les petits corps dénués d'atmosphère, astéroïdes, comètes Mercure et certains satellites, sont riches d'enseignement sur l'histoire du . système solaire. Les comètes en particulier, qui passent la plus grande partie de leur existence loin du Soleil, sont les témoins non transformés des premiers temps, leur petite taille et leur basse température ayant empêché toute évolution physique ou chimique.  
géantes   Au delà de 5 UA du Soleil, les températures étant moins élevées, les molécules associées à l'hydrogène se sont condensées pour former, avec les matières réfractaires, les noyaux des planètes géantes, enrichis par les glaces. Avec une masse énorme (la masse de Jupiter est de 318 fois celle de la Terre), elles ont attiré et gardé les éléments les plus légers présents dans la nébuleuse primitive. Elles sont constituées pour l'essentiel d'hydrogène, d'hélium, mais également de méthane et d'ammoniac. Leur densité est proche de lin. Les planètes géantes sont des systèmes possédant des anneaux et de nombreux satellites.  
   

Points d'interrogation

 
    Dater le système solaire
La datation du système solaire a pu être faite avec une grande précision grâce à l'abondance d'atomes radioactifs à très longue durée de vie, appliquée aux roches terrestres, aux échantillons lunaires et aux météorites. L'âge obtenu, avec une incertitude de 100 millions d'années, est de 4,6 milliards d'années.
 
    Quelle est l'origine de la Lune ?
Si son histoire est aujourd'hui relativement bien comprise, son origine reste assez mal connue. L'hypothèse de la fission est désormais abandonnée, la composition chimique de la Terre et de la Lune étant très différente. De nombreux scénarios combinent deux autres hypothèses classiques celle de la formation de la Terre et de la Lune par accrétion* dans la même zone du système solaire, et celle de la capture, sans qu'aucun des modèles ne fasse l'unanimité. Dernière hypothèse apparue en 1986 : la Lune serait née de la collision entre la Terre et une autre planète.
 
    Existe-t-il d'autres systèmes solaires ?
Des planètes semblent accompagner plusieurs étoiles proches du Soleil. Peu lumineuses et trop éloignées, elles ne sont pas accessibles à l'observation directe. Leur possible existence découle des perturbations gravitationnelles observées dans le mouvement des étoiles, dues probablement à la présence d'un ou plusieurs compagnons obscurs. Par ailleurs, des disques de matière découverts autour de jeunes étoiles représentent peut être des systèmes planétaires à venir. L'étoile b Pictoris, détectée pour la prmière fois par le satellite I.R.A.S., en est l'exemple type.
 
    La vie peut elle apparaître ailleurs ?
En plusieurs milliards d'années, la matière a pu engendrer la vie sur la Terre. Si on estime à 1% le nombre d'étoiles de notre galaxie entourées de planètes, présentant des conditions favorables à la vie, la réponse est très optimiste pourquoi pas ! Si elles existent, nous n'avons aujourd'hui aucun moyen pour approcher ces hypothétiques civilisations étant donné les distances, autrement que par radioastronomie (communication par signal radio). De plus, on ne peut rechercher et envisager la vie que sous la forme qui s'est exprimée sur Terre. Dans les limites du système solaire, sur d'autres planètes, aucune vie n'a pu se développer. Il n'est pas dit toutefois qu'il ne se soit rien passé, il y a plusieurs milliards d'années, sur certaines d'entre elles, lorsque la pression atmosphérique et la température, entre autres, étaient plus clémentes. Par ailleurs, des molécules organiques simples, qui servent à former les molécules plus complexes présentes dans les êtres vivants sur Terre, ont été détectées par Voyager dans l'atmosphère de Titan, le plus gros satellite de Saturne. La planète aux anneaux sera la cible d'une mission, actuellement prévue vers les années 1995, avec au programme l'étude détaillée de cette hypothétique Terre avant la vie, où les températures avoisinent les 200 °C.
 
   

Lexique

 
accrétion   Pour expliquer la formation des planètes et de leurs satellites autour du jeune Soleil, on a recours au phénomène d'accrétion, processus d'agglomération progressif de matériaux sous l'effet de la gravitation.  
année lumière
(A-L)
  Unité de distance égale à 10'000 milliards de km, distance parcourue par la lumière en une année, à raison de 300'000 km par seconde.  
dégazage   Parmi les planètes internes, Vénus, la Terre et Mars possèdent une atmosphère alors que Mercure en est dépourvue. Qualifiées de secondaires, ces atmosphères résulteraient du dégazage des éléments légers, tels que le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, l'azote.., composants emprisonnés à l'intérieur des planètes lors de leur formation.  
écliptique   Plan où se situe l'orbite de la Terre. Les autres planètes y évoluent, traversant progressivement les douze constellations zodiacales. Écliptique vient du mot éclipse car les éclipses se produisent dans ce plan.  
exobiologie   Discipline faisant appel à des spécialistes d'horizons très divers astrophysiciens, physiciens, chimistes, biologistes, sociologues, pour répondre à une double interrogation comment la vie est elle apparue sur la Terre ? Où la vie pourrait elle apparaître  
magnitude   Nombre logarithmique permettant de mesurer l'éclat d'un astre. La magnitude apparente mesure son éclat de 1 à 6 depuis la Terre à une étoile de faible éclat correspond une magnitude élevée. À la plus brillante des étoiles, Sirius, on a attribué une magnitude négative de -1,4; Véga dans la constellation de la Lyre a une magnitude égale à 0. La magnitude absolue correspond à l'éclat d'un objet ramené à une distance de 10 parsecs, soit 32,6 A-L de la Terre.  
parsec   contraction de "parallaxe/seconde", cette unité de distance égale 3,2 A-L, distance depuis laquelle la distance Terre Soleil apparaîtrait sous un angle de 1 seconde d'arc.  
Titus-Bode   Cette "loi"établie par Daniel Titius et publiée par Bode au cours de la seconde moitié du XVIIIe siècle, permet de retrouver la distance des planètes au Soleil : en ajoutant 4 à la série de nombres 0, 3, 6, 12…, puis en divisant chaque nombre par 10, on obtient la distance Soleil planète en unité astronomique.  
unité astronomique
(UA)
  Unité de distance égale à 150 millions de km, c'est à dire la distance Terre-Soleil.  
zodiaque   Région du ciel contenant l'écliptique et comprenant douze constellations Taureau, Gémeaux, Cancer, Lion, Vierge, Balance, Scorpion, Sagittaire, Capricorne, Verseau, Poissons, Bélier.  
       
  top citédoc 35 - 2003-12-01