Conférence 4

Le Système Solaire
Magda Stavinschi
Union Internationale d’Astronomical
Institut Académique d’Astronomique (Roumanie)
Traduction Française : Ouadi BEYA
© 2010 Jay M. Pasachoff
C’est quoi le Système Solaire ?
Le soleil est tous les objets qui tournent
autor, connectés par la gravité.
• 8 planètes
• satellites naturels des planètes
• planètes naines (Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, Eris …)
• gros corps: météorites, comets, astéroïdes,
poussière, Objets de ceinture Kuiper, etc..
Où est le système solaire ?
C’est dans le bras d’Orion qui se trouve
dans le bras spirale de la Voie lactée.
Galaxie spirale, semblable à la Voie lactée
Soleil
Le chemin Milky
contient 200000 million
d’étoiles. Son dimètre
est d’environ 100000 Al.
Le système solaire est à une distance de 25000 Al du
centre galactique The solar system is at a distance of
25,000 light years from the galaxy center (~ mi-rayon), et
met 250 millions d’années pour une rotation autour du
centre galactique. La vitesse est 220 km /s (800000 km /h)
Modèle de la voie
Lactée à partir des
observations infrarouges, notre galaxie
est une spire barrée.
SOLEIL
Agée de 4600 millions
d’années, elle est à la moitié
de sa vie. Chaque seconde,
le noyau du soleil convertit
4 millions de tonnes de
matière de matière en
énergie, générant
énormément de neutrinos
et de rayonnement solaire
74% du soleil est
H, 25% est He et
le reste sont des
élèments légers
Le cycle de vie du Soleil
Dans 5 milliards d’années, le soleil gonflera et
devindra une géante rouge. Après éjection, les
couches externes créèreront des planètes
nébuleuses, le noyau deviendra une petite étoile
appelée une naine blanche qui refroidira lentement.
La formation du système Solaire
 4600
millions
d’années
auparavant il y’avait un nuage de
gaz, ~ 100 AU de diamètre 3 fois
la masse du soleil .
 Une forte perturbation
(probablement un supernova
voisin) a produit le changement
du gaz en force gravitationnelle et
l’éffondrement a débuté.
 La contraction le rendait plus
chaud, la conservation du
moment cinétique le faisant
tourner de plus en plus vite.
PLANÈTES
XXVI IAU-AG, Praga, 2006:
Dans le SS, une planète est un objet céleste qui :
- Est en orbite autor du Soleil
- A assez de masse pour être sphérique (~ 1000 km de
diamètre)
- Pas d’autres objets dans son orbite (“pas de voisinage")
Un objet qui répond seulement aux 2 premiers critères est
appelé une "planète naine".
Un objet qui ne répond qu’au 1er critère est considéré
"gros objet du système solaire".
MERCURE

C'est la planète la plus
proche du Soleil et la
plus petite des SS.

C'est une planète de
type terrestre avec une
surface de roche silicate.

Elle est nomée, le Dieu
Mercure, par les
Romains.
 Il peut être observé juste avant le lever du soleil
ou juste après le coucher du soleil près du Soleil
 Deux vaisseaux spatiaux ont volé: Mariner 10 (3
fois en 1974-1975) et Messenger (2 fois en 2008). Les
photos montrent une surface très semblable à notre
Lune.
Le plus grand cratère est le bassin de Caloris avec un
diamètre de 1500 km. L'impact qui l'a causé a formé
des ondes de surface aux antipodes.
La précession du
périhélie de Mercure
La précession du périhélie de
Mercure est plus rapide que les
prévisions de la mécanique
céleste classique.
Cet avancement du périhélie était prédit
par la théorie générale de la relativité par
Einstein.
La cause est la courbure de l'espace par la masse du
Soleil. C'était un test décisif pour la validité de la
théorie d'Einstein.
C'est le corps le plus
lumineux dans le ciel
après le Soleil et la Lune.
Il est connu comme
"étoile du matin" (vu
près du lever du soleil)
ou "étoile du soir" (vu
près du coucher du
soleil).
Vénus est applée, par les
Romains, la Diesse de
l’amour et de la beauté.
VÉNUS
Pas de satellite natural ou de champs magnétique.
C'est la seule planète à
mouvement rétrograde
(tourne en sens inverse
quand elle tourne autour
du Soleil).
Une année sur Vénus dure
224 jours terrestres.
Une journée sur Vénus est
de 243 jours terrestres.
Les dimensions
et la structure
géologique sont
similaires à ceux
de la Terre.
 Le mélange des nuages denses CO2 et des émissions
de dioxyde de soufre créent le plus grand effet de toutes
les SS, avec des températures atteignant 460 °C, plus
élevé que celle de Mercure.
 La pression atmosphérique est 100 fois celle de la
Terre.
 Il y a aussi des nuages de pluie d'acide sulfurique.
Le passage de Vénus
Quand Vénus passe entre la
Terre et le Soleil, son ombre
tombe sur le disque solaire.
Cet événement se produit rarement,
par paires à huit ans d'intervalle. Le
prochain sera plus d'un siècle à partir
de maintenant.
La dernière paire était le 8 juin 2004 et du 5 au
6 juin 2012. Il n'y en aura pas d'autre jusqu'au
11 décembre 2117
TERRE
 C'est la 5ème
planète en taille, et la
plus grande des
planètes terrestres.
Elle est la seule dans l'univers dont nous
savons qu’elle porte la vie.
 Elle a été formée 4570 millions d’années
auparavant
 71% de sa Surface est couverte d’eau.
seulement 29% est solide et sec.

 Son seul satellite naturel, la Lune, a
commencé à orbiter peu de temps après la
formation de la Terre.
 La Lune provoque des marées. Il a une
influence sur la constante de stabilité de la
rotation de la terre.
 La Lune ralentit la
rotation de la Terre. Et la
Terre accélère le
mouvement de la lune et
s'éloigne donc de 4 cm
par an.
MARS
Visible à l'œil nu, elle est
moins brillante que Vénus, et
dans les oppositions les plus
favorables, elle devient plus
brillante que Jupiter.
Son diamètre est la moitié de la
terre.
Nommé sur le dieu romain
de la guerre, Mars, en raison
de sa couleur rougeâtre.
Il a été une source d'inspiration pour de nombreux
auteurs de science-fiction ("alien" = "Martian").
Les célèbres «canaux», nommés en 1858 par
Giovanni Schiaparelli, pensaient par certains
comme des constructions humaines.
Sa couleur est due à l'oxyde de fer rouge (hématite)
situé à la surface.
Mars a la plus haute montagne de la SS (le volcan
Olympus Mons), avec une hauteur de 25 km, et le
plus long canyon (Valles Marineris), avec une
profondeur moyenne de 6 km et 5000 km de longueur.
La journée martienne est de 24 heures et 39 minutes
de terre. L'année martienne est de 1,88 années
terrestres.
Il y a des traces d'une hydrosphère active, qui
indique qu'il y avait de l'eau sur Mars.
Maintenant, peut-être qu’il y a
de l’eau gelée dans son sous sol
Mars est recouvert d'une atmosphère mince
composée principalement de CO2. La pression
atmosphérique est un centième de celle de la
Terre.
L'inclinaison axiale de
Mars est semblable à
celle de la Terre, donc
il ya des saisons sur
Mars comme sur Terre.
Il a deux calottes glaciaires,
la glace et le CO2. Sa taille
varie grandement avec les
saisons, grâce à l'échange
de CO2 et d'eau avec
l'atmosphère.
Il a deux lunes, Phobos et Deimos, 25 km et 15
km, qui orbitent à 6 000 et 20 000 km. Ce sont
probablement des astéroïdes capturés par la
planète.
La distance entre nous varie
considérablement. Il est moins en
opposition, quand il est en face du Soleil vu
de la Terre. Le moment de l'approche la
plus proche est environ tous les deux ans.
JUPITER
Jupiter est la plus grande
planète de la SS entière.
Il est le 4ème objet le
plus brillant dans le
ciel après le Soleil, la
Lune, Vénus et Mars.
Il est nommé d'après
le chef des dieux
La découverte de ses quatre
grandes lunes : Io, Europa,
Ganymède et Callisto de
Galilée.
Galilée et Simon Marius en
1610 fut la première détection
d'un mouvement apparent
non focalisé sur la Terre.
C'était un test important pour
la théorie héliocentrique.
 son diamètre est 11 fois celui de la Terre
 sa masse, 318 fois
 son volumen, 1300 fois
Jupiter a probablement un
petit noyau solide entre 10
et 15 masses terrestres.
La plus grande partie de la planète est
l'hydrogène métallique liquide. Comme c'est
un bon conducteur électrique, c'est l'origine
du champ magnétique intense de Jupiter.
Aussi, Il a des traces de méthane, d'eau et
d'ammoniac, qui lui donnent de la couleur à
la surface.
Sa grande tâche rouge est ovale de 12 000 x 25 000
km, assez grand pour couvrir deux fois la terre.
C'est un anticyclone, dont
les nuages sont plus hauts
et plus frais que les zones
périphériques.
Jupiter et les autres
planètes gazeuses ont des
vents avec de grande
vitesse, groupés dans des
bandes qui vont dans
des directions opposées.
Jupiter possède des anneaux comme Saturne,
Mais beaucoup plus petit et plus sombre, ne
contenant pas de glace.
SATURNE
• Planète géante gazeuse,
2ème en masse et volume,
après Jupiter.
•Constituée
principalement
d'hydrogène.
• Nommé d'après le
dieu romain Saturne.
 C'est la seule planète du SS ayant une
densité moyenne inférieure à l'eau: 0,69 g /
cm3.
 Sa forme est une sphéroïde plate. Ses
diamètres polaire et équatorial diffèrent de
10% en raison de sa rotation rapide et de sa
composition très fluide.
L'atmosphère de Saturne a
des bandes parallèles qui
sont moins distinctes que
Jupiter.
En 2006, la NASA a observé
une grande tempête dans le
pôle sud, qui ressemblait à
un œil.
Ses anneaux sont
très brillants et
formées par de la
poussière et de
petits morceaux
de glace.
 Il a 7 lunes assez grandes pour prendre une
forme sphérique sous l'influence de la gravité
et beaucoup de petites lunes irrégulières.
 Titan est le plus grand d'entre eux, plus
grand que Mercure ou Pluton et la seule lune
du SS avec une atmosphère dense.
Titan
Hyperion
URANUS
 Le dieu Uranus
était le père de
Cronos (Saturne) et
grand-père de Zeus
(Jupiter).
 C'est la
première planète
découverte dans les
temps modernes,
par William
Herschel en 1781
avec un télescope.
 Sa distance moyenne du Soleil est
de 3000 millions de km.
 Sa rotation autor du soleil dure 84
années Terestres.
 Sa période de rotation intérieure
est 17 h 14 min. Mais à proximité de
l’équateur la Surface effectue une
rotation complète en moins de 14
heures.
 L'intérieur peut avoir un noyau
solide de silicates de fer, entouré d'un
manteau d'eau glacée, He, le méthane
et l'ammoniac, suivie par une couche
de H et He, premier liquide, puis gaz
dans l'atmosphère à l'extérieur.
La couleur bleu-vert est due à la
présence de méthane dans l'atmosphère
qui absorbe le rouge et l'infrarouge.
Uranus est tourné de côté. Son axe de
rotation est presque dans son plan de
révolution autour du Soleil.
Les 13 anneaux et satellites sont
également dans cet avion.
Il doit y avoir eu une collision
catastrophique avec un autre
organisme pour créer cette situation.
Cependant son axe magnétique
est basculé sur 60 degrés par
rapport à l'axe de rotation.
Uranus se déplace sur son orbite, son pôle N est
d’abord exposé au soleil et plus tard son pôle S.
Une conséquence de cette situation est que les
régions polaires reçoivent plus d'énergie que la
région équatoriale.
Uranus a au moins 27 lunes.
Les premiers ont été découverts par William
Herschel en 1787: Titania et Oberon.
NEPTUNE
Nommé d'après le
dieu romain de la
mer, Neptune
Il a été découvert par
Johann Gottfried
Galle en 1847.
Neptune a un noyau solide de silicates et de
fer, presque aussi grand que la Terre.
Au-dessus du noyau se trouve un manteau de
glace, de méthane, H et He.
Il a des anneaux
sombres dont
l'origine est
inconnue.
Sa couleur bleue provient du méthane
qui absorbe la lumière rouge.
Il ya des vents très rapides, soufflant à
plus de 2000 km / h.
Il n'a été visité qu'une seule fois, par le Voyager
2, en 1989.
Voyager 2 a observé
une grande tache
sombre, qui pourrait
être la taille de la
«grande tache
rouge» sur Jupiter.
Il a au moins 13 lunes.
Le plus important d'entre eux est Triton.
AUTRES OBJETS
DU SYTÈME SOLAIRE
Le milieu interplanétaire
En plus de la lumière, le Soleil rayonne un flux continu
de particules chargées (plasma) appelé le vent solaire.
Ce débit est dissipé à une vitesse de 1,5 million de km/h,
créant l'héliosphère, une atmosphère mince qui baigne la
SS entière à env. 100 AU, marquant l'héliopause
(1 AU = 150 x 106 km).
Le champ magnétique terrestre protège notre
planète du vent solaire. L'interaction entre le vent
solaire et le champ magnétique terrestre produit
l'aurore.
L'héliosphère garantit la protection partielle SS
contre les rayons cosmiques, avec une protection
plus forte pour les planètes à champ magnétique.
LA CEINTURE D'ASTEROÏDE
Ce sont des roches qui occupent une orbite
entre Mars et Jupiter, à une distance de 2,3
à 3,3 AU du Soleil
Peut-être des restes de la formation de SS, qui
ont échoué à se joindre à l'interférence
gravitationnelle de Jupiter
La taille des astéroïdes varie
de plusieurs centaines de
kilomètres à la poussière
microscopique.
Il y a des millions, mais leur
masse totale n'est que de
4% celle de notre lune.
CERES
À 277 UA, Ceres est le plus grand corps de la
ceinture d'astéroïdes, et le seul d'entre eux a
catalogué en 2006 comme une planète nain.
Découvert en 1801 par
Giuseppe Piazzi a été
considéré comme une
planète jusqu'en 1850
lorsque d'autres trouvent de
nombreux objets similaires.
Avec un diamètre d'environ
1000 km, est assez grand pour
que sa gravité donne forme
sphérique.
Tous sauf le plus grand,
Ceres, sont considérés
comme de petits corps, bien
que certains d'entre eux
comme Vesta et Hygeia
pourraient être classés
comme des planètes naines si
montré à atteindre l'équilibre
hydrostatique.
COMÈTES
Les comètes sont de petits corps des SS,
quelques kilomètres, faits de glaces volatiles
Ils ont des orbites très
excentriques avec
périhélie près du Soleil,
tandis que l'aphélie est
au-delà de Pluton.
Quand une comète
approche le Soleil, la
sublimation se produit et
l'ionisation de la surface
crée de longues queues
de gaz et de poussière.
Il y a des comètes comme Halley, courte période
(<200 ans). Comme ils sont dans le plan de
l'écliptique, ils semblent provenir de la ceinture de
Kuiper.
D'autres comètes, comme
Hale-Bopp, revenant tous
les quelques milliers
d'années, ne sont pas dans
le plan de l'écliptique.
Ceux-ci peuvent provenir
d'un nuage sphérique
appelé le Nuage d'Oort.
CEINTURE DE KUIPER
Ils sont les objets
d'une grande bague,
faite principalement
de glace. Ils sont
aussi connus sous le
nom d'Objets TransNeptuniens (TNO).
Les plus grands sont des planètes naines
PLUTON
Pluton a été découvert en 1930, et il a été
considéré comme planète jusqu'en 2006
Loin du Soleil avec le
périhélie 29,7 UA et
l'aphélie 49,5 AU.
•Pluton est en résonance à Neptune et complète deux
orbites lorsque Neptune a terminé trois.
• Il a une orbite excentrique inclinée de 17°par
rapport au plan de l'écliptique.
Charon est la plus
grande lune de Pluton.
Les deux tournent
autour de leur centre de
gravité, montrant
toujours le même
visage.
Deux autres petits satellites sont Nix et Hydra;
Cette paire orbite Pluton-Charon. Il y a aussi
deux lunes récemment découvertes.
Merci
pour votre attention!