Les planètes

Les planètes du Système Solaire

Les quatre planètes intérieures sont rocheuses et solides. Les planètes géantes sont totalement différentes. Leur surface est gazeuse et en constante mutation. Le système solaire englobe également les satellites des planètes ainsi que les comètes, les astéroïdes et la poussière interplanétaire. L'exploration spatiale a transformé notre connaissance des planètes. Des sondes inhabitées ont contourné toutes les planètes, jusqu'à Neptune. Des atterrissages contrôlés ont eus lieu sur Vénus et Mars, et des hommes ont marchés sur la lune. Les images envoyées sur la Terre par les sondes spatiales ont donné un premier aperçu de la nature de nos voisines planétaires. Pluton est la seule planète non approchée par l'homme à ce jour.

Planètes

Distance au Soleil (millions de km)

Diamètre (en km)

Durée du jour

Durée de l'année

Mercure

58

4878

59 jours

88 jours

Vénus

108

12104

243 jours

225 jours

Terre

149

12756

24 heures

365 jours

Mars

228

6794

24 h 1/2

687 jours

Jupiter

778

142800

10 heures

12 ans

Saturne

1427

120000

10 h 1/4

29 ans 1/2

Uranus

2870

52400

15 h 1/2

84 ans

Neptune

4497

48000

16 heures

165 ans

Pluton

5913

2400

6 jours 1/3

248 ans

Le système solaire : les planètes se meuvent autour du Soleil. Les quatre planètes intérieures - Mercure, Vénus, la Terre et Mars - sont solides et relativement petites. Après Mars, on trouve un large vide, peuplé de milliers d'astéroïdes. Au-delà, on se trouve confronté aux quatre planètes géantes - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. La planète la plus lointaine, Pluton, est plus petite que Mercure.

 

Mercure, la chaude

Carte d'identité

Caractéristiques

Mercure

Type de planète

Planète tellurique

Distance moyenne au Soleil

57 909 175 km

Diamètre équatorial

4878 km

Période de révolution

87,97 jours

Période de rotation

58,65 jours

Inclinaison orbitale

Inclinaison de l'axe de rotation

Vitesse orbitale moyenne

47,9 km/s

Vitesse de libération équatoriale

4,3 km/s

Masse (Terre = 1)

0,055

Densité

5,42

Gravité au sol (Terre = 1)

0,38

Température au sol

De 427°C le jour à -170°C la nuit.

Composants de l'atmosphère

Pas de véritable atmosphère, mais traces d'hydrogène et d'hélium.

Nombres d'anneaux

0

Satellites

Aucun

La plupart des données que nous possédons concernant les caractéristiques de Mercure sont dues à une sonde, Mariner 10, qui a survolé trois fois la planète en 1974  et 1975. Néanmoins, une partie seulement de la surface a fait l'objet d'une carte, parce que seules certaines régions se trouvaient dans la zone éclairée. La surface est grosso modo similaire à celle de la Lune, et on y trouve des cratères, des escarpements, des montagnes, des plaines et des vallées. Voisine la plus proche du Soleil, il n'est pas étonnant que les conditions sur Mercure soit extrêmes - les températures vont de 427°C le jour à -170°C la nuit. Le Bassin Caloris atteint 1.300 km de diamètre et se trouve dans l'une des zones les plus chaudes de la planète.

Vénus, l'étoile du berger

Carte d'identité

Caractéristiques

Venus

Type de planète

Planète tellurique

Distance moyenne au Soleil

108 208 930 km

Diamètre équatorial

12 104 km

Période de révolution

224,7 jours

Période de rotation

243,02 jours

Inclinaison orbitale

3,39°

Inclinaison de l'axe de rotation

Vitesse orbitale moyenne

35 km/s

Vitesse de libération équatoriale

10,3 km/s

Masse (Terre = 1)

0,81

Densité

5,2

Gravité au sol (Terre = 1)

0,9

Température au sol

500°C

Composants de l'atmosphère

CO2

Nombres d'anneaux

0

Satellites

Aucun

Jusqu'à une certaine époque, on croyait que la vie était possible sur Vénus. Toutefois, les sondes spatiales ont démontré que rien n'était plus faux. L'environnement de Vénus est probablement le plus hostile de tout le système solaire. La température à la surface se situe autour de 500°C et l'atmosphère épaisse est essentiellement formée de gaz carbonique et de nuages d'acide sulfurique. Avec l'évolution du Soleil et l'accroissement de sa température, la température à la surface de Vénus s'est accrue et tous les océans existant se sont évaporés. A proximité de la surface, les orages sont permanents. Le ciel est d'un orage brillant et la lumière peut-être comparée à celle d'un jour d'hiver nuageux sur Terre.

La Terre, notre bulle bleue

Carte d'identité

Caractéristiques

Terre

Type de planète

Planète tellurique

Distance moyenne au Soleil

149 597 890 km

Diamètre équatorial

12 756 km

Période de révolution

365,26 jours

Période de rotation

23,93 heures

Inclinaison orbitale

Inclinaison de l'axe de rotation

23,45°

Vitesse orbitale moyenne

29,79 km/s

Vitesse de libération équatoriale

11,2 km/s

Masse (Terre = 1)

1

Densité

5,52

Gravité au sol (Terre = 1)

1

Température au sol

15°C

Composants de l'atmosphère

N2, O2

Nombres d'anneaux

0

Satellites

Lune

La Terre est la plus grande des planètes intérieures. C'est la seule planète largement recouverte d'eau et dont l'atmosphère est essentiellement constituée d'azote (N) et d'oxygène (O). Ces facteurs, joints à une température hospitalière, font de la Terre le foyer idéal de toutes les formes de vie que nous connaissons. Il est assez intéressant de constater que l'apparition de la vie à changé l'évolution de notre planète, parce que les premières plantes et bactéries ont produit la majeure partie de l'oxygène que nous respirons. Si la vie était apparue sur Vénus, l'atmosphère vénusienne en aurait peut-être été modifiée tout comme la nôtre.

Mars, la planète rouge

Carte d'identité

Caractéristiques

Mars

Type de planète

Planète tellurique

Distance moyenne au Soleil

227 936 640 km

Diamètre équatorial

6794 km

Période de révolution

1,88 ans

Période de rotation

24,62 heures

Inclinaison orbitale

1,85°

Inclinaison de l'axe de rotation

24°

Vitesse orbitale moyenne

24,13 km/s

Vitesse de libération équatoriale

5 km/s

Masse (Terre = 1)

0,11

Densité

3,94

Gravité au sol (Terre = 1)

0,38

Température au sol

-87°C à -5°C

Composants de l'atmosphère

CO2

Nombres d'anneaux

0

Satellites

Deimos, Phobos

Mars, une des planètes inférieures

Mars est la planète à laquelle les scientifiques se sont le plus intéressés pour deux raisons :

  • C'est la planète la plus proche de la Terre du côté le plus éloigné du Soleil : son orbite la pousse parfois relativement près de la Terre à environ 56 millions de kilomètres. Mars, à cette occasion, est l'un des astres les plus brillants de notre ciel nocturne. De couleur rouge-orange, elle peut être facilement vue à l'oeil nu. On l'a surnommée la Planète Rouge (The Red Planet).

  • Elle ressemble à la Terre par plusieurs aspects. Les journée "Martiennes" ne sont que de 40minutes plus courtes que les nôtres. Mars a une atmosphère et des saisons comme la Terre, de même que des calottes glaciaires aux pôles. A une certaine époque, nombreux étaient ceux qui estimaient que Mars pourrait comporter certaines formes de vie. Depuis lors, plusieurs sondes non habitées ont atterri sur Mars. Elles ont envoyé un grand nombre d'informations et d'images qui confirment pratiquement à coup sûr qu'il n'y a pas de vie, en surface, sur cette planète. Néanmoins, des climats antérieurs auraient pû être favorables au développement de la vie. Mais s'il y a eu dans le passé des formes de vie sur Mars, nous n'en avons à l'heure actuelle aucune preuve. Malheureusement pour nous, l'atmosphère de Mars n'est pas respirable pour l'homme. Elle est composée de gaz carbonique et d'un peu de vapeur d'eau. Cette atmosphère est également très minces et la pression atmosphèrique moyenne est cent fois moins grande que sur la Terre.L'atmosphère Martienne est très active lorsqu'elle est chauffée et des vents violents peuvent s'y développer. Ils soulèvent la poussière, créant d'énormes tempêtes de sable qui peuvent recouvrir toute la planète. Les tempértures sont très basses. Aux pôles, en hiver, elles descendent jusqu'à -150°C.Au milieu de l'été et à l'équateur, la température à midi peut passer au-delà de 0°C pour retomber à -80 la nuit.L'atmosphère martienne est trop mince pour retenir la chaleur du jour. Comparée à la Terre, Mars a un climat très rude, beaucoup plus rude même que celui de l'Antarctique en hiver. Cela n'a pas empêché certains scientifiques de suggérer des solutions en faveur de l'établissement de colonies sur Mars. D'autres ont proposé des moyens de modifier le climat de Mars pour le rendre plus semblable à celui de notre planète. Pour d'autres encore, tout cela n'est qu'une manière d'étendre la polution à une autre planète. Mars possède deux petites lunes. Phobos, la plus grande, a un diamètre de 20km, soit deux fois la taille de Deimos, la seconde. L'orbite de Phobos se rapproche de plus en plus de Mars. Phobos devrait entrer en collision avec Mars dans environs 100 millions d'années.

Structure

Relief

Le schéma ci-dessous illustre les principales caractéristiques géographiques de Mars. Une grande partie de la surface de Mars est recouverte par un désert pierreux. Ailleurs, le relief d'autres régions, marquée par des cônes volcaniques et nombreux cratères creusés par le chute de météorites, semble lui aussi très ancien.

Jupiter, la géante gazeuse

Carte d'identité

Caractéristiques

Jupiter

Type de planète

Planète géante gazeuse

Distance moyenne au Soleil

778 412 010 km

Diamètre équatorial

142 800 km

Période de révolution

11,862615 ans

Période de rotation

9,925 heures

Inclinaison orbitale

1,3°

Inclinaison de l'axe de rotation

3,12°

Vitesse orbitale moyenne

13,069 km/s

Vitesse de libération équatoriale

59,54 km/s

Masse (Terre = 1)

318

Densité

1,33

Gravité au sol (Terre = 1)

2,5

Température au sol

Variable avec l'altitude dans l'atmosphère : 108°C là où la pression est de 1 bar.

Composants de l'atmosphère

H2, He

Nombres d'anneaux

3

Satellites

Métis, Adrastée, Amalthée, Thébé, Io, Europe, Ganymède, Callisto, Themisto, Léda, Himalia, Lysithéa, Elara, Ocaste, Praxidike, Harpalyke, Ananke, Isonoe, Erinome, Taygete, Chaldene, Carme, Pasiphaé, Kalyke, Megaclite, Sinope, Callirrhoe, ...
A ceux-ci s'ajoutent tous les autres satellites découverts les années précédentes.

Jupiter est de loin la plus massive du système solaire. C'est un sujet d'observation de prédilection pour les astronomes amateurs, parce qu'elle est claire et facilement observable plusieurs mois par an. Jupiter est tout à fait différente de la Terre. En effet, en termes de composition - proportions d'hydrogène, d'hélium, de carbone et d'azote - elle est plus proche du Soleil. Son axe étant quasiment à la verticale, il n'existe pas de réelles saisons sur cette planète. Il est assez étonnant de constater que Jupiter dispose de sa propre source de chaleur, et les astronomes pensent que cette chaleur est un reliquatdatant de l'époque de la formation de Jupiter.

Structure

Le noyau de Jupiter, petit et rocheux, est constitué de fer et de silicates. Il est recouvert d'une épaisse couche d'hydrogène liquide. Le tout est entouréd'une atmosphère gazeuse, essentiellement formée d'hydrogène et d'hélium. La température du noyau atteint probablement 30.000°C minimum. En dépit de cette source de chaleur interne, les nuages périphériques sont très froids, à peu près -150°C. Jupiter est entourée d'un puissant champ magnétique, inversé par rapport à celui de la Terre, c'est pourquoi sur cette planète, une boussole indiquerait le sud. Le champ magnétique est tellement puissant que les dernières sondes passées à proximité ont dû survoler rapidement la zone équatoriale, où le rayonnement est le plus élevé, afin que les instruments les plus sensibles ne soient pas endommagés.  La mission Voyager 1 a fait une découverte inattendue, en l'occurence l'existence d'un anneau autour de la planète.

Atmosphère

 

La surface de Jupiter est en constante mutation. Des ga, réchauffés par la chaleur de la planète, remontent et se refroidissent, formant des nuages de cristaux d'ammoniac. Ce sont les nuages qui sont à l'origine des zones claires que nous apercevons depuis la Terr, et les bandes foncées sont les régioons où le gaz descend. La vitesse des vents de l'atmopshère de Jupiter est très élevées - Voyager a détecté des courants-jets atteignant une vitesse de 540 km/h. La remarquable Tache rouge, visible à la surface, est également d'origine météorologique. Elle est le siège d'un gigantesque orage semi-permanent. Sa couleur rouge est due à la présence de phosphore.

Saturne, le Seigneur des anneaux

Carte d'identité

Caractéristiques

Saturne

Type de planète

Planète géante gazeuse

Distance moyenne au Soleil

1 426 725 400 km

Diamètre équatorial

120 000 km

Période de révolution

29,47498 ans

Période de rotation

10,5 heures

Inclinaison orbitale

2,48°

Inclinaison de l'axe de rotation

26,73°

Vitesse orbitale moyenne

9,6 km/s

Vitesse de libération équatoriale

35,49 km/s

Masse (Terre = 1)

95,18

Densité

0,7

Gravité au sol (Terre = 1)

1,16

Température au sol

Variable avec l'altitude dans l'atmosphère : -139°C là où la pression atmosphérique est de 1 bar.

Composants de l'atmosphère

H2, He

Nombres d'anneaux

7

Satellites

Ici

Par temps clair, il est très facile d'observer Saturne la nuit, entourée de ses anneaux, au moyen d'un petit télescope. Après Jupiter, Saturne est la plus grande et la plus massive des planètes du système solaire. Elle est aussi la moins dense - la seule planète dont la densité est inférieure à celle de l'eau. Tout comme Jupiter, Saturne émet davantage d'énergie qu'elle ne le ferait si elle dépendait entièrement du Soleil. Dans le cas de Saturne, cette énergie excédentaire provient probablement de goutelettes d'hélium, coulant de l'atmosphère à travers la couche plus légère d'hydrogène, vers le centre de la planète.

Structure

Saturne s'apparente par bien des points à Jupiter, mais les deux planètes présentent néanmoins d'importantes différences. Saturne contient un noyau rocheux, de même dimension à peu près que celui de la Terre, mais presque trois fois plus dense. La température de la limite extérieure pourrait atteindre 12.000°C, et la pression équivaut à environ huit millions de fois celle régnant sur la Terre au niveau de la mer. Le noyau rocheux est recouvert d'hydrogène métallique, au-dessus duquel on trouve une couche d'hydrogène liquide, le tout entouré d'une atmosphère épaisse, essentiellement constituée d'hydrogène et d'hélium. Le champ magnétique de Saturne est environ 1.100 fois supérieur à celui de la Terre. Saturne émet un signal radio pulsé, dont la période est de 10 heures 39,4 minutes, soit la période de rotation de la planète.

Les anneaux

 

Les anneaux de Saturne ont une structure très complexe, composée de milliers de corps sur des orbites voisines. Certaines des divisions, comme la division de Cassini et la division d'Encke, doivent leur nom aux personnes qui les ont découvertes. Les anneaux sont extrêmement fins et lorsqu'on les observe latéralement depuis la Terre, ils sont quasiment transparents. Un travail radar effectué en 1972 a révélé que les anneaux étaient constitués de glaces, une théorie qui s'est avérée exacte par la suite. Les premières observations rapprochées sont dues à Pioneer 11, après sa rencontre avec Jupiter. On a découvert que certains des anneaux semblaient tressés et formaient d'innombrables petits anneaux. Cette structure pourrait être due à des effets de vagues, produits par certains des satellites internes de Saturne. Personne ne connaît l'origine des anneaux - il se pourrait qu'il s'agisse de fragment d'un satellite désagrégé, ou encore des débris datant de de l'époque de la formation de Saturne.

Uranus

Carte d'identité

Caractéristiques

Uranus

Type de planète

Planète géante gazeuse

Distance moyenne au Soleil

2 870 972 200 km

Diamètre équatorial

52 400 km

Période de révolution

84,016846 ans

Période de rotation

17,23 heures

Inclinaison orbitale

0,76986°

Inclinaison de l'axe de rotation

97,86°

Vitesse orbitale moyenne

6,83 km/s

Vitesse de libération équatoriale

21,29 km/s

Masse (Terre = 1)

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