Le Système Solaire

Le Système Solaire, âgé de 4,567 milliards d'années (Ga), est situé dans zone extérieure de la galaxie de la Voie Lactée. Il s'agit du complexe stellaire et planétaire dans lequel se trouve la Terre, notre planète.

Représentation schématique du Système Solaire. En haut, les échelles de taille des planètes sont respectées (image réalisée d'après des informations disponibles, entre autres, sur le site de la NASA).

Il est difficile de parler de distance dans l'espace en utilisant des kilomètres. Cette unité est beaucoup trop petite et nécessiterait de parler en millions et milliards de kilomètres, ce qui alourdit énormément le propos. Il a donc été nécessaire de créer d'autres unités pour simplifier les calculs et les discussions. Vous pouvez vous référer au tableau des unités du système international pour voir le détail de celles qui sont utilisées en Science de la Terre et de l'Environnement .

Dans le cas présent, nous allons nous intéresser à trois unités spécifiques. D'abord, l' unité astronomique : UA. Elle correspond à la distance Terre-Soleil.

1 UA = 150 millions de kilomètres.

Les années-lumières (al) sont également beaucoup utilisées en astronomie. Elles correspondent à distance parcourue par la lumière en une année.

1 al =  9 461 millards de kilomètres.

Une autre unité indispensable est le parsec : c'est une unité géométrique définie par la parallaxe et le Soleil.

1 parsec = 3,26 années-lumières, al.

Dans le chapitre "Formation du Système Solaire", nous avons vu que le Système Solaire s’est formé par accrétion à partir d'un disque proto-solaire et proto-planétaire, il y a 4,567 Ga.

Notre système solaire se compose de huit planètes : Mercure, Venus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, et Neptune (et Pluton jusqu'en 2006, mais la découverte au fil des années de plus de 10 000 corps transneptuniens¹ (au-delà des les limites de Neptune) ayant des dimensions similaires à celles de Pluton a poussé la communauté scientifique internationale à revoir son statut et à la requalifier en planète naine²).

Dans notre système solaire, les planètes sont divisées en deux grandes catégories :

• Les planètes telluriques : Mercure, Venus, La Terre et Mars.
• Et les planètes géantes, elles-mêmes subdivisées en deux sous-catégories
  • Les géantes gazeuses : Jupiter et Saturne ; 
  • Et les géantes gazeuses de glace : Uranus et Neptune.

Il y a une forte disproportion entre les deux catégories de planètes : en effet, les planètes géantes ont un diamètre nettement supérieur à celui des planètes telluriques et sont dotées d’un plus grand nombre de satellites.

Depuis les années 2000, nos connaissances sur les planètes de notre système se sont fortement accrues grâce aux sondes astronomiques intra-système solaire.

Le Soleil

Les planètes telluriques

Les planètes telluriques sont, comme leur nom l'indique, composées de roches. Elles ont un noyaux solide, généralement entouré d'un noyau liquide, puis de l'intérieur vers l'extérieur, un manteau de roche ductile et une croûte superficielle.

Ces planètes, au nombre de quatre, sont pauvres en éléments légers. En conséquence, elles sont formées d’éléments lourds.

Contrairement à leurs cousines gazeuses, elles ne présentent pas d’anneaux, sont assez petites et ont assez peu de satellites. 

Leur densité est élevée (entre 3,3 et 5,5) et elles ont généralement une activité volcanique et une atmosphère, même si ce n'est pas toujours le cas, comme pour Mercure.

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Les corps interplanétaires

 Entre les planètes Mars et Jupiter, une ceinture d'astéroïdes orbite autour de notre Soleil.

 

 Les géantes gazeuses

Au-delà de la ceinture d'astéroïdes se trouvent les quatre planètes géantes gazeuses de notre Système Solaire. Elles ont des caractéristiques très différentes des quatre planètes telluriques décrites précédemment. 

Elles sont très éloignées du Soleil, ce qui implique une période de révolution (temps que met la planète à faire le tour du Soleil) très longue autour de notre étoile.

Elles sont de très grande taille (plus de dix fois la taille de la Terre pour Jupiter !) et pourtant de faible densité.

Elles n'ont pas de surface solide, bien que leur noyau puisse être rocheux ou de glace.

Leur caractéristique principale est leur composition : elles sont essentiellement composées de gaz. Leur volumineuse atmosphère gazeuse a pris naissance par la captation des molécules légères chassées des planètes telluriques par les vents solaires lors de leur formation.

Enfin, bien que leur densité soit faible, leur masse énorme fait de ces géantes gazeuses des corps de forte attraction gravitationnelle : ces planètes ont généralement des anneaux, bien qu'ils ne soient pas forcément aussi imposants que ceux de Saturne, et elles ont de très nombreux satellites gravitant autour d'elles.

Les corps transneptuniens : La ceinture de Kuiper

Au-delà des limites de Neptune, il existe de très nombreux petits corps appelés des objets trans-neptuniens. Plus de 10 000 de ces objets ont déjà été identifiés comme étant des planètes naines, dont le couple Pluton-Charon fait partie. Tous les corps célestes orbitant dans la partie la plus externe de notre Système Solaire forment la ceinture de Kuiper.