11 – Neptune

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Neptune est la huitième et dernière planète en partant du Soleil…

 

 

1) Informations complémentaires :

Neptune est la seule planète du système solaire a avoir été découverte d’abord par la calcul, avant d’être observée. Beaucoup d’astronomes, du XVII° au XIX° siècles ont vu Neptune. A commencer par la plus célèbre d’entre eux : Galilée en 1612 et en 1613. On a retrouvé toutes ses notes et ce qu’il a vu à ces deux dates correspond bien à la position de Neptune ces nuits-là. Mais il n’a pas eu l’intuition ou la certitude que c’était une planète et a cru que c’était une étoile. Au temps de Galilée on ne connaissait même pas l’existence d’Uranus, pourtant plus proche. Il est vrai que Neptune, très lointaine, se déplace si lentement dans le ciel qu’on peut avoir des doutes. D’autres astronomes ont fait la même erreur, notamment John Herschel qui, lui, connaissait Uranus (découverte par son père William Herschel). Au XIX° siècle, beaucoup d’astronomes et de mathématiciens conviennent qu’il y a des perturbations anormales dans l’orbite d’Uranus et qu’une explication plausible serait la présence d’une autre planète plus lointaine qui perturberait Uranus par sa gravité. C’est le français Urbain Le Verrier qui fait paraître des travaux préparatoires que les anglais ne prennent pas au sérieux. Le Verrier persiste et, après deux ans de fastidieux calculs, annonce la position probable de Neptune fin août 1846. Fort de ces informations, c’est l’astronome allemand Johann Gottfried Galle qui trouve Neptune (nuit du 22-23 septembre 1846) à moins d’un degré de la position calculée par Le Verrier.

Voici ce qui a permis à Le Verrier de « trouver » Neptune :

En position (a), la planète extérieure (Neptune) est « en avant » par rapport à la planète intérieure (Uranus), ce qui « tire en avant » et donc accélère la planète intérieure : cette dernière sera donc un peu en avance sur son mouvement non perturbé (par symétrie, la planète extérieure, que l’on cherche, est pour sa part « tirée en arrière » de façon symétrique). À l’inverse, en (b), la planète extérieure a été « doublée » par la planète intérieure, et la première se retrouve donc « en arrière » de la seconde. Cette dernière est alors « tirée en arrière » et freinée, et est donc « en retard » sur son mouvement non perturbé. C’est l’avance et le retard d’Uranus sur sa position non perturbée qui a permis de découvrir Neptune.

 

Neptune n’a été vue de près que par la sonde Voyager 2 (voir la page sur Uranus) qui nous a fourni les meilleures photos de cette planète. Comme Uranus, Neptune dispose d’un champ magnétique très incliné (47°) par rapport à son axe de rotation, lequel est également incliné de près de 30° par rapport à son orbite (donc assez comparable à la Terre et à Mars). Comme toutes les planètes gazeuses, Neptune a une rotation sur elle-même très rapide (16,11 heures). Neptune effectue une orbite autour du Soleil en 164,79 ans et possède 5 anneaux très fins. L’anneau Adams, le plus extérieur, a une particularité d’avoir des « arcs », sortes de sur-épaisseurs à quelques endroits de l’anneau (voir photo plus bas).

La rotation rapide de Neptune associée à une rotation différentielle très marquée entre les zones équatoriales (18 heures) et polaires (12 heures) provoque des cisaillements des vents en altitude. On a mesuré sur Neptune des vents à plus de 2.100 km/h !  Une « Grande Tache Sombre » (13.000 x 6.600 km), comparable à la grande tache rouge de Jupiter était présente sur Neptune, mais beaucoup moins stable que celle de Jupiter (observée depuis 360 ans) car elle a brusquement disparu. D’autres taches apparaissent, puis disparaissent régulièrement. Comme celle de Jupiter, ces taches sont de gigantesques anticyclones.

Les satellites de Neptune : Neptune compte 14 satellites dont un seul gros, Triton (2.706 km de diamètre) découvert quelques jours après sa planète. Triton présente une caractéristique unique pour un « gros » satellite du système solaire : il est rétrograde, donc il tourne dans le sens inverse de la rotation de sa planète. Par contre, il est synchrone, comme tous les gros satellites. Le fait qu’il soit rétrograde et que sa composition ressemble beaucoup à celle de Pluton semble indiquer clairement que Triton ne s’est pas formé en même temps que Neptune, mais qu’il s’agit très probablement d’un objet de la ceinture de Kuiper qui a été capturé par la gravité de Neptune.

 

Vous pouvez aussi consulter notre document pdf :
Neptune (36 pages)

 

 

2) Localisation :

Maquette parcours : Vous êtes à 1.608 mètres de notre Soleil de 50 cm de diamètre. La planète Neptune a un diamètre de 17,69 mm.

Réalité cosmique : Vous êtes à 4.503 millions de km (30,1 UA) du Soleil de 1.392.684 km de diamètre. La planète Neptune a un diamètre de 49.528 km.

Allez vers le prochain panneau : Ceinture de Kuiper et planètes naines.

 

 

3) Illustrations :

Neptune et la grande tache sombre, une grande tempête qui a duré plusieurs années (comparable à la grande tache rouge de Jupiter), mais qui a disparu au début des années 2000 ↓

Gros plan sur la grande tache sombre ↓

Une autre tache sombre, plus petite, est apparue (en bas de la photo) ↓

Atmosphère de Neptune et nuages d’altitude ↓

Des saisons changements marqués et rapides apparaissent sur Neptune ↓

La présence de méthane et de cristaux de méthane en haute altitude donne cette couleur bleutée, mais n’est probablement pas la seule cause de cette couleur ↓

  

Le système à 5 anneaux de Neptune, avec quelques satellites mineurs ↓

Les arcs brillants dans l’anneau Adams, le plus extérieur des 5 anneaux ↓

Triton, la plus grosse lune de Neptune, devant sa planète ↓

Pôle sud de Triton ↓

Détail montrant la très fine atmosphère de Triton, seul autre satellite du système solaire (avec Titan) à avoir une atmosphère ↓

 

 

4) Données chiffrées concernant Neptune :