Dernière mise à jour :2008-10-15

sciences

Le soleil

Le Soleil est une étoile jaune de la séquence principale comme des milliards d'autres. Cet astre, au centre du système solaire, existe depuis environ 5 milliards d'années, est passée par les stades de nébuleuse, de proto-étoile et existera pendant encore environ 4,5 milliards d'années. Elle enflera en géante rouge, enveloppant le système solaire jusqu'à Mars. Puis elle s'effondrera sur elle-même et deviendra tour à tour une nébuleuse planétaire, pendant 35000 ans, une naine blanche, et une naine noire.

Dans son coeur, l'hydrogène se transforme en hélium par fusion nucléaire. L'énergie rayonne vers la photosphère, en traversant les zones radiatives et convectives. On observe sur la photosphère des régions relativement froides et froides, d'où émergent des lignes de champ magnétique, les taches solaires. Autres signes de l'activité solaire, les éruptions sont de soudaines décharges de rayonnement et de jets de particules atomiques, et les protubérances, d' immenses boucles de gaz s'étendant dans l'atmosphère du Soleil.

Les diverses zone du soleil Protubérance s'étirant à 588 000 km de la surface solaire

En bleu et vert, le coeur du soleil. En orange, la zone radiative. En rouge, la zone de transition, où se forme le champ magnétique et en jaune, la zone convective, où la répartition de l'énergie n'est pas assurée par le déplacement des photons mais par des convections ("transmission").

Cette image a été prise par Skylab, le 19/12/79. Elle représente une énorme protubérance s'étirant à 588 000 km de la surface solaire.(crédit: NASA)

Fontaine coronale à la surface du Soleil Environs d'une tache solaire

Cette photographie représente une fontaine coronale à la surface du Soleil.

Environs d'une tache solaire.(crédits: National Solar Observatory / Sacramento Peak)

Mercure

Mercure est la planète la plus proche du Soleil. Cette proximité a eu de profonds effets sur l'évolution de cette planète. Parcourant son orbite en 88 jours terrestres, c'est la plus rapide du système solaire (environ 48 km/s). Les chercheurs pensent que les effets des forces de marée, dues à la gravité du Soleil, ont progressivement ralenti sa rotation. Actuellement, elle met près de 59 jours pour faire un tour sur elle-même (jour sidéral): ainsi, elle n'effectue que trois révolutions en deux années mercuriennes.

Selon la théorie, la chaleur intense du jeune Soleil dépouilla Mercure et les autres planètes proches de toute atmosphère. Vénus, Mars et la Terre furent ensuite capables de reconstituer une enveloppe gazeuse relativement dense, mais Mercure resta sans protection face aux radiations solaires et aux violents bombardements d'astéroïdes et de météorites qui laissèrent sa surface aussi nue et grêlée de cratères que la Lune. Son atmosphère, quasi inexistante comparée à celle de la Terre, est trop ténue pour diffuser vraiment la lumière ou servir de support aux ondes sonores: Mercure est un monde de silence sous un ciel noir.

Photos prises par la sonde Mariner 10
Mosaïque de photos prises par la sonde Mariner 10 le 29 mars 1974, à une distance de la planàte de 5 280 000 km. (credits:USGS/NASA)

Vénus

Vénus est l'astre le plus brillant après le Soleil et la Lune, grâce à son épais manteau de nuages très réfléchissants. Mais ce voile rend la surface de la planète invisible au télescope. Cependant, grâce aux radars et aux sondes spatiales qui ont apporté des instruments à proximité de la planète, les astronomes ont enfin pu avoir un aperçu de la topographie vénusienne.

Bien qu'ayant à peu près la densité et la taille de la Terre, Vénus est un enfer planétaire. La forte température au sol, jusqu'à 480°C et la quasi-absence d'eau ont entraîné une concentration du dioxide de carbonne et du dioxide de souffre, qui forment d'épais nuages chargés d'acide sulfurique dans l'atmosphère vénusienne. Seule l'absence d'un puissant climat de type terrestre empêche ces nuages de déverser un déluge corrosif plutôt qu'une bruine acide. Le gaz carbonique et l'acide sulfurique, qui tendent à empêcher la chaleur émanant de la planète de s'échapper, sont également responsables de l'effet de serre qui maintient une chaleur étouffante au sol, sec et poussiéreux.

Vénus ne possède aucun satellite connu.

La Terre

Vu de l'espace, la Terre, seule planète ayant de grandes masses d'eau liquide, apparaît comme une sphère bleue couverte de nuages blancs mouvants. Celle-ci protège la surface de la plupart des radiations solaires dangereuses, mais laisse la chaleur du sol s'échapper dans l'espace. Ces deux masses d'air et d'eau sont dues en partie au fait que la Terre n'est ni trop près ni trop loin du Soleil. Ensembles, elles transportent la chaleur de l'équateur vers les pôles et ramènent l'air froid et humide des pôles vers l'équateur. Sans cet échange, les régions équatoriales seraient beaucoup plus chaudes et les régions polaires beaucoup plus froides. Celui-ci s'effectue en majeure partie à quelques kilomètres au-dessus du niveau de la mer. L'énergie solaire, emmagasinée dans les couches supérieures des océans, réchauffe l'air soit directement par contact, soit indirectement par évaporation. En se refroidissant, la vapeur d'eau se condense et s'accumule en nuages qui donnent à la Terre son aspect changeant bleu et blanc.

La Terre possède 1 satellite: la Lune.

La Lune

La Lune, l'un des plus gros satellites du système solaire, est sans doute née des débris d'une collision entre la Terre, encore très jeune, et un corps céleste de la taille de Mars. Pourtant, en dépit de cette origine commune, la Terre et la Lune sont vraiment très différentes. Notre planète est un monde dynamique et vivant, géologiquement actif, alors que son satellite est un astre mort, sans eau ni atmosphère, géologiquement inerte, qui demeure à peu près inchangé depuis plus de trois milliards d'années.

Mars

Au cours du 19ème siècle, ceux qui observaient Mars au télescope notèrent que les calottes glacières et diverses zones sombres, verdâtres, semblaient grossir ou diminuer au fil des saisons. De plus, un astronome Italien, Schiaparelli, crut voir des traits sombres, des chenaux,"canali" en Italien, ce qui fut traduit par canaux. Certains en conclurent que Mars, comme la Terre, avait de l'eau, une végétation et qu'elle abritait une vie douée d'intelligence.

L'atmosphère (très ténue) de Mars
L'atmosphère (très ténue) de Mars- ( Copyright: Calvin J. Hamilton)

Mais l'exploration menée au XXe siècle a quasiment effacé tout espoir de trouver une quelconque forme de vie sur Mars. Depuis les années 1960, nombre de vaisseaux spatiaux furent envoyés pour étudier la planète. Les photographies de rivières asséchées et les analyses du sol faites par les sondes Viking, prouvent que si l'eau a jadis ruisselé sur son sol: elle n'existe plus sous forme liquide, mais les glaces polaires et le permafrost témoignent de sa présence sous forme solide. En fait, la planète rouge, qui doit sa couleur à la grande quantité d'oxyde de fer que renferme son sol, est aride: les taches changeantes qui paraissaient verdoyantes ne sont que des nappes de poussière déplacées par les tempêtes saisonnières.

Jupiter

Photographie prise par le télescope Hubble
Cette photographie a été prise par le télescope Hubble de la NASA le 13 février 1995 (Crédit: NASA)

Il s'en est fallu de bien peu pour que Jupiter, la plus grosse planète du système solaire, devienne une étoile. Avec une masse égale à 318 fois celle de la Terre et une composition quasiment identique à celle du Soleil, elle se serait embrasée si elle avait été "seulement" 80 fois plus grosse, un rien à l'échelle cosmique.

C'est la première d'une série de planètes gazeuses géantes, très différentes des petites planètes denses et rocheuses, proches du Soleil. De ses satellites connus, les quatre plus grands, dits galiléens en l'honneur de Galilée qui les découvrit en 1610, se sont formés à peu près de la même manière que les planètes autour du Soleil et les plus éloignées sont plus grosses et moins denses que les plus proches. Les autres satellites sont petits et n'ont été découverts qu'au 20ème siècle. et 1 anneau.

Jupiter possède au moins 28 satellites et 1 anneau qui a été découvert sur une photographie prise par Voyager 1 au moment où le Soleil éclairait la planète par derrière.

Saturne

Saturne n'est pas la seule planète à posséder des anneaux, mais c'est celle qui a les plus beaux. Galilée les aperçut en 1609 et les prit pour une paire de satellites de part et d'autre de Saturne: d'une part sa lunette grossissait peu et d'autre part, leur aspect, vu de la Terre, change selon la position de la planète sur son orbite. Ces anneaux, qui sont faits d'innombrables particules de glace et de roches gravitant à des vitesses différentes en fonction de leur éloignement, s'étalent jusqu'à 400 000 km dans l'espace. Cependant, malgré leur étendue, ils sont si minces qu'ils disparaissent à peu près totalement quand on les regarde de profil.

Autour de Saturne, il y a au moins trente satellites, et 6 anneaux. L'épaisseur de ces derniers varie du dixième de mètre à environ un kilomètre. Ils sont constitués de milliers de minces annelets composés principalement de cristaux de glace et de particules rocheuses, dont la taille varie du grain de poussière à des objets de plusieurs kilomètres de diamètre.

Uranus

Alors que les six premières planètes avaient été observées depuis l'Antiquité, Uranus échappa aux astronomes jusqu'à ce qu'ils puissent utiliser des instruments d'observation plus puissants. Le 13 mars 1781, l'astronome anglais d'orgine allemande William W. Herschel, également constructeur de télescopes, repéra un astre qu'il prit d'abord pour une étoile ou peut-être une comète; mais l'étude de son mouvement lui prouva qu'il avait en réalité découvert une septième planète.

À l'inverse des autres planètes, dont l'axe est à peu près perpendiculaire à leur plan orbital, celui d'Uranus lui est quasiment parallèle. Les spécialistes pensent que très tôt dans l'histoire de cette planète, un corps de la taille de la Terre, filant à 64 000 km/h, l'a violemment heurtée et renversée. Le choc l'aurait dépouillée d'un vaste disque de gaz qui se serait condensé par la suite pour former ses satellites.

Uranus possède au moins 21 satellites et 4 anneaux, de glace et de particules rocheuses, plus sombres que ceux de Saturne, et presque aussi noirs que le charbon.

Neptune

Neptune fut observée pour la première fois le 23 septembre 1846 à Berlin par Galle, lequel pointa son télescope à l'endroit indiqué par le Français Le Verrier. Celui-ci avait prédit l'existence et la position de Neptune par le seul calcul à partir des anomalies qu'il avait relevées dans la trajectoire d'Uranus. En août 1989, cette huitième planète fut la dernière étudiée par Voyager 2.

Neptune possède au moins 8 satellites, et 4 anneaux qui se distinguent de ceux de Jupiter, Saturne et Uranus. Il s'agit d'anneaux partiels, qui ne contournent pas complètement la planète et auxquels on a donné le nom d'«arcs annulaires».

Pluton

Gravitant en moyenne à près de six milliards de kilomètres du Soleil, Pluton est baignée d'une lumière si faible que sa température au sol ne dépasse jamais -200°C. Ce petit astre fut détecté en 1930 par l'Américain Clyde Tombaugh, qui repéra un faible scintillement sur une série de plaques photographiques. Il utilisait un comparateur stéréoscopique à éclats, qui permet d'examiner alternativement deux plaques d'une même région du ciel en passant rapidement de l'une à l'autre (3 ou 4 fois par seconde); à cause de la persistance des impressions lumineuses, les étoiles restent fixes, mais un objet qui s'est déplacé dans le ciel entre les deux poses semble sautiller d'une place à l'autre et émet un éclat. Cette découverte couronnait la très longue recherche entreprise par d'autres astronomes désireux de trouver la cause d'anomalies dans les mouvements de Neptune et d'Uranus.

La première chose que l'on découvrit fut son satellite, Charon, en 1978 qui est inhabituellement gros comparativement à sa planète hôte (sa taille correspond à environ la moitié de celle de Pluton). Il est vraisemblablement constitué de glace

En ce moment, un débat animé a lieu pour déterminer si Pluton est une planète, ou un gros astéroïde double. A votre avis?

Pluton et Charon
Pluton et Charon, pris par le télescope spatial Hubble. (crédits: NASA/ESA/ESO)

Auteur : Guilhem Boyer

Copie autorisée

Version originale : http://perso.wanadoo.fr/pierre.boyer2/index2.htm

Date de mise en ligne : 2002-11-12

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