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 Le système solaire

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Mickael
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Mickael


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MessageSujet: Le système solaire   Le système solaire Icon_minitimeDim 8 Juin - 3:55

Selon l'hypothèse la plus couramment acceptée, le système solaire s'est formé à partir de la nébuleuse solaire, théorie proposée pour la première fois en 1755 par Emmanuel Kant et formulée indépendamment par Pierre-Simon Laplace[61]. Selon cette théorie, le système solaire s'est formé il y a 4,6 milliards d'années par effondrement gravitationnel d'un nuage moléculaire géant. Ce nuage était large de plusieurs années-lumière et a probablement donné naissance à plusieurs étoiles[62]. Les études de météorites révèlent des traces d'éléments qui ne sont produits qu'au cœur d'explosions d'étoiles très grandes, indiquant que le Soleil s'est formé à l'intérieur d'un amas d'étoiles et à proximité d'un certain nombre de supernovae. L'onde de choc de ces supernovae a peut-être provoqué la formation du Soleil en créant des régions de surdensité dans la nébuleuse environnante, permettant à la gravité de prendre le dessus sur la pression interne du gaz et d'initier l'effondrement[63].

La région qui deviendra par la suite le système solaire, connue sous le nom de nébuleuse pré-solaire[64], avait un diamètre entre 7 000 et 20 000 UA[62], [65] et masse très légèrement supérieure à celle du Soleil (en excès de 0,001 à 0,1 masse solaire)[66]. Au fur et à mesure de son effondrement, la conservation du moment angulaire de la nébuleuse la fit tourner plus rapidement. Tandis que la matière s'y condensait, les atomes y rentrèrent en collision de plus en plus fréquemment. Le centre, où la plupart de la masse s'était accumulé, devint progressivement plus chaud que le disque qui l'entourait[62]. L'action de la gravité, de la pression gazeuse, des champs magnétiques et de la rotation aplatirent la nébuleuse en un disque protoplanétaire en rotation d'un diamètre d'environ 200 UA [62] entourant une proto-étoile dense et chaude[67], [68].

Des études d'étoiles du type T Tauri — des masses stellaires jeunes n'ayant pas démarré les opérations de fusion nucléaire et dont on pense qu'elles sont similaires au Soleil à ce stade de son évolution — montrent qu'elles sont souvent accompagnées de disques pré-planétaires[66]. Ces disques s'étendent sur plusieurs centaines d'UA et n'atteignent qu'un millier de kelvins au plus chaud[69].


Image de disques protoplanétaires de la nébuleuse d'Orion prise par le télescope spatial Hubble ; cette « pépinière d'étoile » est probablement similaire à la nébuleuse primordiale à partir de laquelle s'est formé le Soleil.Après 100 millions d'années, la pression et la densité de l'hydrogène au centre de la nébuleuse devinrent suffisamment élevées pour que la proto-étoile initie la fusion nucléaire, accroissant sa taille jusqu'à ce qu'un équilibre hydrostatique soit atteint, l'énergie thermique contrebalançant la contraction gravitationnelle. À ce niveau, le Soleil devint une véritable étoile[70].

Les autres corps du système solaire se formèrent du reste du nuage de gaz et de poussière. Les modèles actuels les font se former par accrétion : initialement des grains de poussière en orbite autour de la proto-étoile centrale, puis des amas de quelques mètres de diamètre formés par contact direct, lesquels rentrèrent en collision pour constituer des planétésimaux d'environ 5 km de diamètre. À partir de là, leur taille augmenta par collisions successives au rythme moyen de 15 cm par an au cours des millions d'années suivants[71].

Le système solaire interne était trop chaud pour que les molécules volatiles telles que l'eau ou le méthane se condensent : les planétésimaux qui s'y sont formés étaient relativement petits (environ 0,6% de la masse du disque)[62] et principalement formés de composés à point de fusion élevé, tels les silicates et les métaux. Ces corps rocheux devinrent à terme les planètes telluriques. Plus loin, les effets gravitationnels de Jupiter empêchèrent l'accrétion des planétésimaux, formant la ceinture d'astéroïdes[72].

Encore plus loin, là où les composés glacés volatiles pouvaient rester solides, Jupiter et Saturne devinrent des géantes gazeuses. Uranus et Neptune capturèrent moins de matière et on pense que leur noyau est principalement formé de glaces[73], [74].

Dès que le Soleil produisit de l'énergie, le vent solaire souffla le gaz et les poussières du disque protoplanétaire, stoppant la croissance des planètes. Les étoiles de type T Tauri possèdent des vents stellaires nettement plus intenses que les étoiles plus anciennes et plus stables



Le système solaire, en astronomie, est le nom donné au système planétaire composé du Soleil et des objets célestes gravitant autour de lui : les huit planètes, leurs 165 satellites naturels connus [1] (appelés usuellement des « lunes »), les trois planètes naines, et les milliards de petits corps (astéroïdes, objets glacés, comètes, météoroïdes, poussière interplanétaire, etc.).

De façon schématique, le système solaire est divisé entre le Soleil, quatre planètes telluriques internes, une ceinture d'astéroïdes composée de petits corps rocheux, quatre géantes gazeuses externes et une seconde ceinture appelée ceinture de Kuiper, composée d’objets glacés. Au-delà de cette ceinture se trouve un disque d’objets épars, l’héliopause et, selon la théorie avancée par Jan Oort, le nuage d'Oort.

De la plus proche à la plus éloignée, les planètes du système se nomment Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Six de ces planètes possèdent des satellites en orbite et chacune des planètes externes est entourée d’un anneau planétaire de poussière et d’autres particules.

Toutes les planètes, excepté la Terre, portent les noms de dieux et déesses de la mythologie romaine. Les trois planètes naines sont Pluton, le plus gros objet connu de la ceinture de Kuiper, Cérès, le plus grand objet connu de la ceinture d’astéroïdes, et enfin Éris qui se trouve dans le disque des objets épars.

Par extension, le terme « système solaire » est employé pour désigner d’autres systèmes planétaires.

voyons en détail nos planètes dans notre systèmes solaire

Le Soleil est l’étoile du système solaire et de loin son composant principal. Comme toute étoile, sa masse permet à la densité en son cœur d’être suffisamment élevée pour provoquer des réactions de fusion nucléaire en continu, ce qui produit d’énormes quantités d’énergie, la majeure partie rayonnée dans l’espace sous forme de rayonnement électromagnétique comme la lumière visible.

Le Soleil est une naine jaune modérément grande, mais le nom est trompeur puisque le Soleil est plus large et plus lumineux que la moyenne des étoiles de la Voie lactée. Il se situe vers le milieu de la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell ; cependant, les étoiles plus brillantes et plus chaudes que le Soleil sont rares tandis que les étoiles moins lumineuses et plus froides sont courantes[6].


Le diagramme de Hertzsprung-Russell ; la séquence principale va du bas à droite au haut à gauche.On pense que la position du Soleil sur la séquence principale indique qu’il est loin d’avoir épuisé ses réserves d’hydrogène pour la fusion nucléaire. Il devient progressivement plus brillant : plus tôt dans son histoire, sa luminosité était inférieure des trois quarts à celle d’aujourd’hui[7].

Le calcul du rapport entre l’hydrogène et l’hélium à l’intérieur du Soleil suggère qu’il est à mi-chemin de son cycle de vie. Dans cinq milliards d’année, il quittera la séquence principale et deviendra plus grand, plus brillant, plus froid et plus rouge : une géante rouge[8]. À ce moment, sa luminosité sera plusieurs milliers de fois celle d’aujourd’hui.

Le Soleil est une étoile de population I ; il est né vers la fin de l'évolution de l’Univers. Il contient plus d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium (des « métaux » dans le langage astronomique) que les étoiles de population II[9]. Ces éléments métalliques ont été formés dans l’explosion des noyaux d’étoiles [10] plus anciennes et plus lourdes. Les étoiles anciennes contiennent peu de métaux tandis que les étoiles ultérieures en contiennent plus. On pense que cette haute métallicité a été indispensable au développement du système planétaire, car les planètes se forment par accrétion de métaux

Les quatre planètes internes possèdent une composition dense et rocheuse, peu ou pas de satellites naturels et aucun système d’anneaux. Elles sont composées en grande partie de minéraux à point de fusion élevé, tels les silicates qui forment leur croûte solide et leur manteau semi-liquide, et de métaux comme le fer et le nickel qui composent leur noyau. Trois des quatre planètes (Vénus, la Terre et Mars) ont une atmosphère substantielle ; toutes présentent des cratères d’impact et des caractéristiques tectoniques de surface comme des rifts et des volcans.


Mercure

Mercure est la planète la plus proche du Soleil (0,4 UA de demi-grand axe) ainsi que la plus petite (0,055 masse terrestre). Mercure ne possède aucun satellite naturel et ses seules caractéristiques géologiques connues, en dehors des cratères d’impact, sont des dorsa, probablement produites par contraction plus tôt dans son histoire[20]. L’atmosphère de Mercure, quasiment inexistante, est formée d’atomes arrachés à sa surface par le vent solaire[21]. L’origine de son grand noyau de fer et son fin manteau n’a toujours pas été expliquée de manière adéquate. Parmi les scénarios hypothétiques, il est possible que ses couches externes aient été balayées par un impact géant ou qu’elle a été stoppée dans son accrétion par l’énergie solaire[22][23].

Vénus

Vénus (0,7 UA) est proche de la Terre en taille (0,815 masse terrestre) et, comme elle, possède un épais manteau de silicate entourant un noyau métallique, une atmosphère significative et une activité géologique interne. Cependant, elle est beaucoup plus sèche et son atmosphère est 90 fois plus dense. Venus ne possède aucun satellite. Il s’agit de la planète la plus chaude, avec une température de surface supérieure à 400 °C, très probablement à cause de l’effet de serre causé par son atmosphère[24]. Aucune activité géologique récente n’a été détectée sur Vénus ; son absence de champ magnétique ne permettant pas d’empêcher l'appauvrissement de son atmosphère, cela suggère cependant qu’elle est réalimentée régulièrement par des éruptions volcaniques[25].

Terre

La Terre (1 UA) est la plus grande et la plus dense des planètes internes, la seule dont on connaisse une activité géologique récente et qui abrite la vie. Son hydrosphère liquide est unique parmi les planètes telluriques et elle est la seule planète où une activité tectonique a été observée. L’atmosphère terrestre est radicalement différente de celle des autres planètes, ayant été altérée par la présence de formes de vie pour contenir 21 % d’oxygène[26]. La Terre possède un satellite, la Lune, le seul satellite significativement grand des planètes telluriques du système solaire.

Mars

Mars (1,5 UA) est plus petite que la Terre et Vénus (0,107 masse terrestre). Elle possède une atmosphère tenue, principalement de dioxyde de carbone. Sa surface, constellée de vastes volcans comme Olympus Mons, de vallées, de rifts comme Valles Marineris, montre des signes d’une activité géologique qui a peut-être persisté jusqu’à récemment[27]. Mars possède deux petits satellites naturels (Déimos et Phobos), probablement des astéroïdes capturés


Les quatre planètes externes sont des géantes gazeuses et regroupent à elles quatre 99% de la masse qui orbite autour du Soleil. L'atmosphère de Jupiter et Saturne est principalement constituée d'hydrogène et d'hélium ; celle d'Uranus et de Neptune contient un plus grand pourcentage de glaces. Il a été suggéré qu'elles appartiennent à une catégorie distincte, les « géantes glacées »[34]. Les quatre géantes gazeuses possèdent des systèmes d'anneaux, mais seuls ceux de Saturne peuvent être facilement observés depuis la Terre.

Jupiter

Jupiter (5,2 UA), avec 318 masses terrestres, est aussi massive que 2,5 fois toutes les autres planètes. Elle est composée essentiellement d'hydrogène et d'hélium. Sa forte chaleur interne crée un certain nombre de caractéristiques semi-permanentes dans son atmosphère, comme des bandes de nuages ou la Grande tache rouge. Jupiter possède 63 satellites connus ; les quatre plus gros, Ganymède, Callisto, Io et Europe, présentent des similarités avec les planètes telluriques, comme le volcanisme[35]. Ganymède, le plus gros satellite du système solaire, est plus grand que Mercure.
Saturne
Saturne (9,5 UA), connue pour son système d'anneaux, possède des caractéristiques similaires à Jupiter, comme sa composition atmosphérique. Elle est moins massive (95 masses terrestres) et possède 60 satellites connus (ainsi que 3 non confirmés) ; deux d'entre eux, Titan et Encelade, présentent des signes d'activité géologique, essentiellement du cryovolcanisme[36]. Titan est plus grand que Mercure et est le seul satellite du système solaire à avoir une atmosphère substantielle.

Uranus

Uranus (19,6 UA), avec 14 masses terrestres, est la plus légère des géantes gazeuses. De façon unique parmi les planètes du système solaire, elle orbite le Soleil sur son côté, l'axe de sa rotation étant incliné d'un peu plus de 90° par rapport à l'écliptique. Son noyau est nettement plus froid que celui des autres géantes gazeuses et rayonne très peu de chaleur dans l'espace[37]. Uranus possède 27 satellites connus, les plus grands étant Titania, Obéron, Umbriel, Ariel et Miranda.

Neptune

Neptune (30 UA), bien que plus petite qu'Uranus, est légèrement plus massive (17 masses terrestres) et par conséquent plus dense. Elle rayonne plus de chaleur interne, mais pas autant que Jupiter ou Saturne[38]. Neptune possède 13 satellites connus. Le plus grand, Triton, est géologiquement actif et présente des geysers d'azote liquide[39]. Triton est le seul grand satellite placé sur une orbite rétrograde.

Pluton et Charon
Pluton (39 UA en moyenne), une planète naine, est le plus grand objet connu de la ceinture de Kuiper. Découvert en 1930 et considéré comme une planète, il fut reclassifié en 2006 lors de l'adoption d'une définition formelle de ces différents corps. Pluton possède une orbite excentrique inclinée de 17° sur le plan de l'écliptique et qui s'étend de 29,7 UA au périhélie à 49,5 UA à l'aphélie.
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Dexter
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MessageSujet: Re: Le système solaire   Le système solaire Icon_minitimeMer 12 Mai - 14:51

A noter que Vénus est la seule planète du système solaire à tourner dans l'autre sens (donc dans le sens horaire) contrairement aux autres planètes (sens trigonométrique).
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