Les planètes

A l’exception notable du grec Aristarque de Samos (III° siècle av. J.C., qui fut le premier à envisager un système solaire héliocentrique [avec le Soleil au centre] mais qui ne fut pas écouté), pendant des dizaines de siècles l’homme a pensé, comme Aristote et Ptolémée, que la Terre était au centre du système solaire (système « géocentrique ») et que le soleil et les autres planètes tournaient autour d’elle. Entre 1507 et 1543 Nicolas Copernic émit une thèse dans laquelle il affirma que la terre ainsi que les autres planètes tournaient autour du Soleil. Johannes Kepler puis Galilée vinrent confirmer cette théorie. Kepler démontra que le chemin parcouru par une planète autour du soleil forme une figure géométrique nommée ellipse. Ce trajet est aussi appelé l’orbite de la planète. Galilée a observé en 1610, avec la première lunette astronomique, que quatre satellites tournaient autour de Jupiter et ne tournaient donc pas (comme la logique du système géocentrique l’aurait voulu) autour de la Terre…

Depuis l’année 2006, notre système solaire compte 8 planètes et 5 planètes naines, ainsi que des satellites. Les quatre premières planètes (en partant du Soleil) sont rocheuses, ou « telluriques ». Les quatre dernières sont gazeuses. Les planètes naines sont également telluriques. Notre système solaire comporte aussi (mais nous n’en parlerons pas ici) des astéroïdes, des « petits corps » et des comètes.

Si vous désirez approfondir votre connaissance du système solaire et/ou de chacune des planètes et des planètes naines, nous vous encourageons à aller voir dans le menu « Ressources / Téléchargements / Nos documents pdf », vous y trouverez une grande quantité d’information et des illustrations de qualité.

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1- Les planètes rocheuses
2 – Mercure
3 – Vénus
4 – La Terre
5 – La Lune
6 – Mars
7 – La Ceinture d’astéroïdes et une planète naine : Cérès
8 – Les planètes gazeuses
9 – Jupiter
10 – Saturne
11 – Uranus
12 – Neptune
13 – Les autres planètes naines (4) dans la Ceinture de Kuiper
14 – Les exoplanètes


 

 

Les planètes rocheuses (Telluriques)

Les 4 premières planètes du Système Solaire (en partant du Soleil) sont « telluriques », c’est-à-dire rocheuses. Leur sol est solide et on pourrait marcher à leur surface. Les planètes naines sont également telluriques.


 

 

MERCURE

Dans la mythologie romaine, Mercure était le dieu du commerce et du voyage.  Les romains l’associaient au dieu grec Hermès, le messager des dieux. Les attributs du Mercure sont le caducée et une bourse. Il est dépeint pareillement à Hermès : habillé dans un manteau large, un talaria  (sandales ailées) et un petasus (chapeau ailé). Le culte de Mercure était très répandu jusque dans les civilisations celtes et germaniques

 

Caractéristiques de Mercure
Diamètre : 4.878 km
Distance moyenne au Soleil : 58 millions de km (0,39 UA)
Durée de révolution (autour du Soleil) : 88 jours
Durée de rotation (sur elle-même) : 58,6 jours
Pas d’atmosphère
Pas de satellite
Température : entre – 183° C et + 427° C

Mercure ressemble à la lune par sa surface criblée de cratères. La planète tourne sur elle même en 88 jours, mais très lentement sur elle-même en 58 jours. Mercure est beaucoup trop proche du soleil pour être observée dans le détail depuis la Terre. Mercure est la plus petite planète du système solaire et la plus proche du soleil. Mercure est un monde tourmenté et torride. Ce n’est qu’en 1974 que la sonde Mariner 10 adressa vers la Terre les premières photos détaillées de Mercure montrant une surface criblée de cratères, un monde semblable à la face cachée de la Lune. La mission Messenger (2004-2015) a permis d’obtenir de nombreuses photos en haute-définition et seuls 3% de la planète n’ont pas été photographiés.


 

 

VENUS

Venus (Aphrodite chez les grecs, Ishtar chez les babyloniens) est la divinité de l’amour et de la beauté. Venus est connue depuis la préhistoire. Comme Mercure elle était associée à deux divinités : Éosphore comme étoile du matin et Hespéride comme étoile du soir. Mais comme pour Mercure les astronomes de l’antiquité savaient très bien qu’il s’agissait bien d’une planète et d’une seule. Comme toutes les planètes, elle « bouge » dans le ciel par rapport aux étoiles qui, elles, sont fixes. Il est d’autant plus surprenant qu’on entende encore de nos jours sans cesse parler de l’«étoile du berger» alors que l’astre, trop souvent nommé ainsi, n’est autre que la planète Vénus. Cette appellation n’existe d’ailleurs qu’en France où se transmet (à tort) cette appellation de façon transgénérationnelle ! La seule trace que nous ayons trouvée sur l’appellation d’une étoile du berger se trouve dans la littérature anglaise (Shepherd’s Star), mais ce nom se rapporte à Capella, qui « elle » est bien une étoile dans la constellation du Cocher. L’étoile du berger, ça n’existe pas, tout simplement, c’est une planète : Vénus.

 

Caractéristiques de Vénus
Diamètre : 12.102 km
Distance moyenne au Soleil : 108 millions de km (0,72 UA)
Durée de révolution (autour du Soleil) : 224,7 jours
Durée de rotation (sur elle-même) : 243 jours
Atmosphère écrasante (92 fois plus dense que celle de la Terre) et irrespirable : essentiellement du dioxyde de carbone (96 %), de l’azote (3 %), dioxyde de soufre et autres gaz… (1 %)
Pas de satellite
Température : entre + 446° C et + 490° C

Même avec les plus gros instruments d’observation depuis la Terre, il est impossible d’observer la surface de Vénus. Cette planète est entourée d’une épaisse couche de nuages, de ce fait la chaleur reçue du Soleil ne peut pas s’en échapper. Il s’agit d’un effet de serre qui entraîne une température moyenne très élevée : + 462° environ. Cette température suffirait à faire fondre le plomb. La couche de nuages commence à une altitude comprise entre 50 et 60 km; la couche supérieure est composée de fines gouttelettes d’acide sulfurique ainsi que de particules de soufre. Si l’on se trouvait sur Vénus, le soleil serait voilé comme derrière un épais brouillard. La surface de Vénus n’est pas uniquement empoisonnée par l’énorme quantité de CO2, elle est aussi agitée par des vents soufflant en tempête; en altitude ces vents peuvent atteindre des vitesses de l’ordre de 450 km/h. On peut donc conclure que Vénus est un monde inhospitalier. Une particularité de Vénus concerne sa rotation : 1) Vénus tourne plus lentement sur elle-même qu’elle ne tourne autour du Soleil (une journée vénusienne est plus longue qu’une année !). 2) Vénus tourne de manière « rétrograde », c’est-à-dire qu’elle tourne sur elle-même à l’envers par rapport aux autre planètes, comme si elle se trouvait « la tête en bas » ! Vénus a été visitée plusieurs fois par des sondes soviétiques (russes) « Venera » dans les années 1970-80. Certaines s’y sont même posées et ont pris quelques photos avant que l’électronique embarquée ne rende l’âme à cause de la chaleur. On a quand même réussi plus récemment (sonde Magellan) à cartographier Vénus et voir sa surface grâce à des clichés « radar » de la planète, ce qui a permis de voir des milliers de volcans, dont certains actifs.


 

 

LA TERRE

Dans le système solaire elle est la troisième planète. Elle possède un satellite, la Lune. C’est une planète qui est en constant mouvement géologique par le déplacement des plaques supportant les continents. La planète Terre est unique dans le système solaire. Comme l’eau existe sous trois états physiques (solide, liquide et gazeux), nous avons d’immenses mers, des glaciers et un cycle continu de pluies. Le miracle de la vie est dû à l’eau à l’état liquide.

 

Caractéristiques de la Terre
Diamètre : 12.756 km
Distance moyenne au Soleil : 149,598 millions de km (1 UA)
Durée de révolution (autour du Soleil) : 365,25 jours
Durée de rotation (sur elle-même) : 23 h 56 mn
Atmosphère écrasante composée essentiellement d’azote à 78%, d’oxygène à 21% et de gaz rares pour 1%
Un satellite, la Lune
Température : entre – 93° C et + 57° C

DIMENSIONS DE LA TERRE : Avec un diamètre équatorial de 12.757 km, notre planète n’est pas une sphère parfaite. En effet, comme elle tourne sur son axe, elle est légèrement enflée à l’équateur. De fait, chaque pôle est aplati et le diamètre polaire de la Terre est de 12 714 km. Cet aplatissement n’est pas le seul critère qui fait que la Terre n’est pas une sphère parfaite : l’hémisphère Sud est plus plat que l’hémisphère nord. La Terre est la plus grande et la plus massive des planètes inférieures (les plus proches du Soleil).

LES OCÉANS : Ils couvrent 70 % de la surface de la Terre, ils ont un rôle important sur les climats. Ils façonnent les littoraux. Les océans peuvent être considérés comme un immense  » frein  » tant ils absorbent l’énergie cinétique du mouvement orbital de la Lune et, de ce fait, ils ralentissent la rotation de la Terre. Dans l’action des marées la Lune joue un rôle important. Les océans ont la même salinité que le sang humain.

LES CALOTTES POLAIRES : Dans le système solaire, la Terre et Mars sont les deux seules planètes à avoir des calottes polaires. Sur Terre, celles-ci retiennent d’importantes quantités de glace. Elles sont dissemblables en volume. La glace de l’arctique ne représente que les 1/8e de celle de l’antarctique. Le pôle sud réfléchit 90 % du rayonnement solaire; de ce fait l’antarctique est la région la plus froide de la Terre.

L’ATMOSPHÈRE : L’atmosphère de la Terre est un manteau protecteur de gaz qui s’élève à environ 190 km au dessus de la croûte. Cette enveloppe de 5 couches protège la Terre de l’intense rayonnement solaire. Composée de 77 % d’azote, 21 % d’oxygène, 1 % d’argon et 1 % de vapeur d’eau et de petites quantités d’autres gaz, l’atmosphère régule la température sur Terre. Le temps peut être imaginé comme un système assurant le déplacement de la chaleur d’un endroit à un autre de la planète.

NOYAU INTERNE : On imagine le noyau interne de la Terre comme une sphère solide de fer et de nickel. Le noyau interne existe sous une fantastique pression : 3 milliards de fois celle de l’atmosphère au niveau de la mer. On y trouve des températures d’environ 6.100° C, comparables à la température qui règne à la surface du Soleil. Le noyau interne a un rayon de 1.250 km environ.

NOYAU EXTERNE : Le noyau externe de la Terre est fait de fer et de nickel liquide. Le mouvement de ces matériaux en fusion participe à la production du champ magnétique de notre planète.

LE MANTEAU : Le manteau est situé entre la croûte et le noyau. Fragile dans les couches supérieures, comme le montrent les fréquents séismes sous la croûte, on note dans le manteau la présence de silicates férro-magnésiens dont une grande partie d’olivine. Les différents courants de convection dans cette zone poussent les plaques sous la croûte. C’est ainsi, par exemple, que la partie Californienne des États-Unis va lentement en direction de la plaque du Japon. Les éruptions volcaniques sont des jets de roche fondue du manteau qui traversent la croûte.

LA CROÛTE : L’épaisseur de la croûte est de 8 km sous les mers et de 40 km en dessous des continents. Elle est divisée en grandes plaques tectoniques qui reposent sur le manteau. Les courants de convection du manteau font se déplacer les plaques qui glissent lentement l’une sous l’autre ; cela s’appelle la dérive des continents. Là où les plaques s’affrontent, d’intenses activités géologiques tels que les séismes se produisent et les volcans entrent en activité. C’est dans ces conditions qu’ont vu le jour toutes les chaînes montagneuses (L’Himalaya; les Alpes entre autres).

LA MAGNÉTOSPHÈRE : Le champ magnétique de la Terre appelé magnétosphère est un véritable bouclier protecteur contre les rayonnements solaires. En effet, lors de grandes périodes d’activité, les vents solaires chargés de particules nocives arrivent jusqu’à la magnétosphère; une petite partie de cette matière est piégée par celle-ci. La plus grande quantité est rejetée sur les côtés. Les périodes d’intense activité solaire sont souvent accompagnées de modifications de la magnétosphère donnant ainsi naissance à des phénomènes comme des orages magnétiques et des aurores polaires (boréales ou australes). Les aurores se forment et s’étendent dans les hautes couches de l’atmosphère à une altitude comprise entre 100 et 1.000 km.


 

 

LA LUNE

Satellite de la terre

La Lune gravite autour de la Terre dont elle est le seul satellite naturel et tourne aussi sur elle-même dans le même temps qu’elle accomplit une révolution autour de la Terre : on appelle ça un satellite « synchrone » (Loi de Cassini). C’est très commun chez tous les gros satellites des planètes gazeuses. De ce fait, la Lune nous montre toujours la même face. Sa distance moyenne par rapport à la Terre est d’environ 384.000 km. C’est un astre mort, sans atmosphère, criblé de cratères d’impacts de météorites comme le cratère Copernicus, d’un diamètre de 400 km, le magnifique cratère Euler avec un diamètre de 25 km et dont les flancs intérieurs sont en espalier et le cratère Langrénus, d’un diamètre de 140 km. Les parties les plus sombres de la Lune sont appelées « mers ou océan (un seul) » quoi qu’il n’y ait pas d’eau à sa surface. L’Océan des Tempêtes, la Mer de la Sérénité, la Mer de la Tranquillité, la Mer des Crises et la Mer des Pluies sont parmi les plus connus. Ce sont des terrains basaltiques plus anciens et plus sombres de la Lune, causés par une ancienne activité volcanique et/ou par des collisions de grosses météorites. Les sommets les plus hauts sont : la montagne de l’Altaï qui culmine à 4.000 m, située dans un endroit appelé le Caucase; la chaîne de montagne des Apennins avec 6.000 m d’altitude. Des théories laissent penser que la Lune est née d’une collision entre la Terre et un gros astéroïde; pour l’heure, cela ne reste qu’une supposition. La Lune a une grosse influence sur notre planète Terre; elle agit, entre autres, sur les marées. La Lune comme toutes les planètes, réfléchit la lumière du Soleil et se présente à nous sous différents aspects lors de ses phases : Premier Quartier, Pleine Lune, Dernier Quartier et Nouvelle Lune.

Si la Lune se déplaçait très exactement sur le plan de l’écliptique (c’est à dire dans le plan même de l’orbite terrestre), elle serait alors parfaitement alignée avec le Soleil et la Terre. Et à chaque Nouvelle Lune ou Pleine Lune, on assisterait soit à une éclipse de Soleil, soit à une éclipse de Lune. Mais du fait qu’elle est inclinée de 5° sur l’écliptique, les éclipses sont rares. Lorsque la Lune, passe entre la Terre et le Soleil, il y a éclipse de Soleil; et il y a éclipse de Lune, quand la Terre est entre le Soleil et la Lune.

 

Caractéristiques de la Lune
Diamètre : 3.475 km
Distance maximum à la Terre : 406.700 km
Distance moyenne à la Terre : 384.400 km
Distance minimum à la Terre : 356.400 km
Période de rotation (mois sidéral) : 27,32 jours
Cycle des phases (mois synodique) : 29,53 jours
Inclinaison de l’orbite par apport a l’écliptique : 5°
Inclinaison de l’axe : 6,5°


 

 

MARS

Mars ou Arès en grec, c’est-à-dire le brave, était le dieu de la guerre et le fils de Jupiter et de Junon. Les poètes donnent à Mars plusieurs femmes et plusieurs enfants. Il eut de Vénus deux fils, Déimos et Phobos (la Terreur et la Crainte). Mars, la quatrième planète du système solaire, est de couleur beige-orange vue de la Terre. Après la Terre, Mars est la planète la mieux connue. Lorsqu’elle est au plus près de la Terre, cette planète se trouve à environ 58 millions de km. Mars a des saisons comme sur Terre de par son inclinaison sur son axe qui est de 25,2° (pour 23,4° pour la Terre) et de son plan orbital autour du Soleil. Quelques fois des vents violents balayent la surface mais dans une atmosphère très ténue.

L’eau se trouve sous forme de glace et peut être prisonnière dans le sous-sol de la planète, mais parfois elle peut affleurer. A sa surface, on trouve des volcans énormes, mais éteints, dont le plus gros, Olympus Mons, avec une hauteur de 21.230 m et un diamètre de 600 km à la base est la plus haute montagne de tout le système solaire. Par exemple sur Terre, l’Himalaya culmine à 8.848 m. Le Canyon de Valles Marineris est aussi impressionnant par sa taille : plus de 5.000 km de long, 160 km de large et une profondeur moyenne de 6 km. Mars a deux très petits satellites de formes irrégulières : Phobos et Déimos. La pression atmosphérique de Mars ne représente que moins de 0,5 % de celle de la Terre, et c’est essentiellement (96,5 %) du CO2. Mars ne peut abriter la vie telle qu’elle existe sur Terre.

 

Caractéristiques de Mars
Diamètre : 6.786 km
Distance moyenne au Soleil : 227 millions de km (de 206 à 249), soit 1,52 UA
Orbite : 687 jours (~ 23 mois)
Rotation : 24 h 36 mn
Atmosphère : dioxyde de carbone 95,32%, azote 2,7%, argon 1,6%, oxygène 0,13% etc.
Température : de – 133° C à + 27° C, moyenne – 60° C
2 satellites : Phobos et Déimos


 

 

La ceinture d’Astéroïdes

Entre les planètes telluriques et les planètes gazeuses se situe la Ceinture d’Astéroïdes. Elle s’étend entre Mars et Jupiter et a une largeur (distances au Soleil) allant de 1,7 à 4,2 UA. Cette ceinture comprend des millions d’astéroïdes qui sont des corps rocheux et/ou métalliques qui vont de quelques centimètres à près de 1.000 km de diamètre. Le plus gros de ces corps est Cérès (voir photo – 950 km de diamètre), qui a été classé en 2006 comme faisant partie de la nouvelle catégorie des planètes naines. Il y a énormément d’espace entre les astéroïdes puisque chacun d’entre eux est généralement distant de 1 million de km du suivant.


 

 

Les planètes gazeuses

Les 4 dernières planètes du Système Solaire (en partant du Soleil) sont gazeuses. On ne pourrait pas marcher à leur surface puisqu’on s’enfoncerait dans des couches gazeuses. Ces planètes ont toutes un noyau solide, rocheux et/ou métallique compte tenu de leur masses et de leur gravités respectives.


 

 

JUPITER

Jupiter (Zeus chez les grecs), disent les poètes, est le père, le roi des dieux et des hommes; il règne dans l’Olympe, et, d’un signe de tête, ébranle l’univers. Les Cyclopes donnèrent à Jupiter le tonnerre, l’éclair et la foudre, Selon Hésiode, Jupiter fut marié sept fois; il épousa successivement Métis, Thémis, Eurynome, Cérès, Mnémosyne, Latone et Junon, sa sœur, qui fut la dernière de ses femmes.

Cinquième en partant du Soleil, elle est la plus grosse planète du système solaire; à elle seule, elle est plus massive que toutes les autres planètes réunies. Elle est, comme le Soleil, constituée principalement d’hydrogène et d’hélium, mais aussi de méthane et d’ammoniac. Jupiter rayonne plus de chaleur qu’elle n’en reçoit du Soleil, ce qui montre qu’en son centre des réactions nucléaires produisent de l’énergie. La chaleur produite remonte vers la surface et provoque de gigantesques tourbillons qui sont à l’origine des masses nuageuses en mouvement que nous voyons. La grande tache rouge, de forme ovale, est un gigantesque cyclone qui pourrait engloutir environ trois à quatre fois la Terre. La rotation de Jupiter sur elle-même est très rapide : moins de 10 heures pour faire un tour complet. Du fait de cette vitesse, les pôles de la planète sont aplatis. Jupiter est une énorme planète et son influence s’étend très loin dans le système solaire. La sonde Voyager révéla lors de son passage proche de la planète que celle ci avait aussi des anneaux (comme les 4 planètes gazeuses), mais trop fins pour être visibles depuis la Terre. Elle possède un champ magnétique très puissant.

Autour de Jupiter gravitent 69 satellites dont 4 gros qui ont été découverts par Galilée en 1610 : Io, un peu plus gros que la Lune, a un diamètre de 3.643 km. Europe, plus petit que notre Lune, a un diamètre de 3.121 km. Ganymède, plus gros que Mercure, a un diamètre de 5.262 km et est le plus gros satellite de tout le système solaire. Callisto, à peine plus petit que Ganymède, a un diamètre de 4.820 km.

 

 

 

Caractéristiques de Jupiter
Distance moyenne au Soleil : 778 millions de km (5,2 UA)
Révolution autour du Soleil : 11 ans 314 jours
Rotation sur elle-même : 9 h 55 mn
Diamètre à l’équateur : 142.984 km
Masse : 318 fois celle de Terre
Volume : 1.321 fois celle de la Terre
Densité : 1,3 (eau=1)
Pesanteur : 2,5 fois celle de la Terre
Satellites : 69 référencés dont 4 gros (Io, Europe, Ganymède, Callisto)
Anneaux : 3 très fins
Température de surface : de – 108° à – 161° C
Composition des gaz en surface : essentiellement 86% d’hydrogène et 13% d’hélium


 

 

SATURNE

Saturne est l’équivalent romain du dieu grec Cronos. Dans la Rome antique il protège les semailles et symbolise l’âge d’or des Titans qui précède l’arrivée des dieux de l’Olympe. Saturne est plus que tout autre le symbole d’une fin et d’un début, de la succession des règnes comme de celle des saisons. Néanmoins toujours lié à un arrêt brusque, à une cassure dans l’évolution Saturne peut anéantir le monde en abattant simplement son glaive.

Sixième planète du système solaire, Saturne est semblable à Jupiter par sa composition. Elle est aussi une planète gazeuse, également constituée d’hydrogène et d’hélium. La planète est très massive, mais plus légère et moins dense que Jupiter, elle pourrait flotter sur l’eau. Saturne tourne sur elle-même en un peu plus de 10 heures. A cause de cela, elle aussi a ses pôles aplatis. Tout comme sa grande voisine, elle renvoie deux fois plus d’énergie qu’elle n’en reçoit du Soleil.
Saturne est aussi appelée la planète aux anneaux. En effet autour de la planète existent 2 anneaux bien visibles depuis la Terre à travers des instruments d’observation, même modestes. Ces anneaux sont composés à 99% de cristaux de glace qui réfléchissent la lumière du Soleil et les rendent très brillants. Pour un observateur, c’est un spectacle inoubliable. On sait maintenant et grâce aux photographies des sondes Voyager et Cassini qu’il existe des milliards de particules qui composent ces anneaux. En fait, Saturne est dotée de 13 anneaux dont nous ne voyons que les deux les plus brillants. Le dernier anneau (anneau de Phœbé) est gigantesque (près de 20 millions de km de diamètre !). Vus de la Terre la position des anneaux change, ils sont tantôt vus du dessus, tantôt du dessous, et tantôt par la tranche, dans cette position ils disparaissent pour l’observateur terrestre pendant quelques mois tous les 14 ans.
Autour de Saturne gravitent 62 satellites dont la plupart sont constitués de glace. Le plus grand d’entre eux est Titan (2ème par la taille dans le système solaire). Il fut découvert pour la première fois par Christian Huygens en 1655. Titan se place en taille entre Mercure et Mars avec 5.151 km de diamètre. Il est l’un des deux satellites naturel du système solaire à posséder une atmosphère (avec Triton autour de Neptune). Les autres gros satellites de Saturne sont, par ordre de taille : Rhéa 1.529 km de diamètre, Japet 1.494 km, Dioné 1.118 km, Thétis 1.072 km, Encelade 600 km, Mimas 400 km.

La dernière mission, Cassini, a permis de multiplier nos connaissances sur Saturne. La connaissance des 2 anneaux (A et B) a également progressé. Leur composition est à dominante de glace d’eau. Ces 2 anneaux ne font que quelques mètres d’épaisseur, ce qui n’est pas le cas des autres anneaux invisibles depuis la Terre. Le système saturnien est incroyablement complexe avec de très petits satellites qui apparaissent et disparaissent au gré d’échanges de matière avec certains anneaux, ce qui rend le compte de ces satellites impossible dans la durée. On en estime le nombre à 150 supplémentaires en moyenne, ce qui porte le nombre total de satellites à plus de 210 ! De même, l’anneau E est plus épais (1.000 km contre quelques mètres pour les anneaux visibles depuis la Terre) mais il est composé d’une matière très diffuse, ce qui explique qu’il n’ait été découvert que très récemment, a triplé le diamètre du système saturnien (compte non tenu de l’anneau de Phœbé). L’anneau E est large de 300.000 km et, avec l’anneau de Phœbé, le diamètre total des anneaux est maintenant estimé à près de 20 millions de km.

En haut, Saturne et ses anneaux qui sont dans son plan équatorial. En bas (en marron) l’immense anneau de Phœbé qui est dans le plan de l’écliptique.

 

Caractéristiques de Saturne
Distance moyenne au Soleil : 1,421 milliard de km (9,54 UA)
Révolution autour du Soleil : 29 ans et 5 mois et demi
Rotation sur elle même : 10 h 43 mn
Diamètre à l’équateur : 120.536 km
Diamètre aux pôles : 98.000 km
Densité : 0,69 (eau=1)
Masse : 95 fois celle de la Terre
Volume : 760 fois celui de la Terre
Température moyenne en surface : – 170° C (de – 139 à + 189° C)
Pesanteur : 1,06 fois celle de la Terre
Satellites : 62 référencés dont 8 gros + 150 petits satellites
Anneaux : 13, dont 2 facilement visibles dans de petits instruments.
Composition des gaz en surface : essentiellement 93% d’hydrogène, 5% d’hélium, 0,2% de méthane


 

 

URANUS

Uranus est l’équivalent latin du dieu grec Ouranos, père de Saturne (Cronos) et grand-père de Jupiter (Zeus). Uranus fut découverte en 1781 par William Herschel (1738 –1822). En observant des étoiles, il crut d’abord avoir découvert une comète. Mais les calculs de son orbite montrèrent très vite qu’il s’agissait bien d’une planète. Uranus est la septième planète du système solaire. C’est encore la sonde Voyager 2 qui nous la révéla avec ses satellites en 1986.

Uranus est une planète gazeuse; son atmosphère est comme toutes les autres géantes, composée d’hydrogène et d’hélium ainsi que de traces de méthane. C’est une planète très froide, la température moyenne à sa surface est de –210°. Elle tourne très rapidement sur elle-même, en un peu plus de 17 heures. La particularité d’Uranus est que son axe de rotation sur elle-même est couché, et non pas incliné comme pour la Terre et les autres planètes. Ainsi, durant sa rotation autour du Soleil, pendant une période de 42 ans, son pôle nord sera éclairé par notre étoile; ensuite ce sera au tour du pôle sud, l’autre étant dans l’ombre. Le champ magnétique d’Uranus est aussi puissant que celui de la Terre. La sonde Voyager montra qu’Uranus avait aussi 13 fins anneaux.

Autour d’Uranus gravitent 27 satellites dont le plus connu et le plus surprenant est Miranda, d’un diamètre de 480 km. C’est une grosse boule de glace parcourue de grandes fractures, de stries, de cratères et d’escarpements dont l’un dépasse 20 km de hauteur. Les quatre autres plus grands satellites sont : Ariel 1.158 km de diamètre, Umbriel 1.169 km de diamètre, Titania 1.577 km de diamètre et Obéron 1.523 km de diamètre.

 

Caractéristiques d’Uranus
Distance moyenne au Soleil : 2,877 milliards de km (19,23 UA)
Révolution autour du Soleil : 84,3 ans
Rotation sur elle même : 17 h 14 mn
Diamètre à l’équateur : 51.100 km
Masse : 14,5 fois celle de la Terre
Volume : 63 fois celui de la Terre
Densité : 1,2 (eau=1)
Gravité : 0,9 fois celle de la Terre
Température moyenne : – 210° C (de – 197° à – 220° C)
Satellites : 27 dont 5 gros
Anneaux : 13 très fins
Composition des gaz en surface : essentiellement 83% d’hydrogène, 15% d’hélium, 2,3% de méthane


 

 

NEPTUNE

Neptune est le dieu romain de la mer (Poséidon chez les grecs).

Huitième et dernière planète du système solaire. Découverte en 1846 par les calculs mathématiques de deux astronomes, un français Urbain Le Verrier et un anglais John Couch Adams. Ils avaient constaté des irrégularités dans le déplacement d’Uranus. Comme Jupiter, elle émet plus d’énergie qu’elle n’en reçoit du Soleil. Très éloignée du Soleil, elle est peu visible depuis la Terre, même avec des instruments d’observation. Jusqu’au survol de la sonde Voyager 2 en 1989, Neptune demeura un mystère. Voyager découvrit que la planète possédait de fines bandes de nuages blancs, ainsi qu’une tache brunâtre (la « grande tache sombre ») de forme (mais pas de taille) identique à la tache rouge de Jupiter. Cette tache apparaît et disparait régulièrement. C’est un puissant anticyclone (comme la tache rouge de Jupiter) qui représente un trou dans les couches de méthane de Neptune. Des vents y ont été mesurés jusqu’à 2.400 km/h ! La Terre pourrait tenir dans la grande tache de Neptune. Voyager 2 découvrit autour de Neptune des anneaux très fins comme ceux d’Uranus. C’est aussi une planète gazeuse, son atmosphère est constituée comme celle des trois autres géantes d’hydrogène et d’hélium, ainsi que de méthane, ce qui donne à la planète une belle couleur bleue. La température avoisine les –200°. Elle tourne aussi très rapidement sur elle même.

Autour d’elle gravitent huit satellites parmi lesquels Triton, dont le corps est le plus froid du système solaire avec –236° et dont la surface est couverte d’azote et de méthane. Le diamètre de Triton : 2 700 km environ. Ce satellite fut découvert le 10 octobre 1846 par William Lassel, 17 jours seulement après la découvert de Neptune. Triton est (comme Titan autour de Saturne) le deuxième et dernier satellite à posséder une atmosphère (très très faible, essentiellement d’azote). Ce satellite est en rotation synchrone autour de Neptune (comme notre Lune) mais il tourne dans un sens rétrograde. Cela prouve qu’il n’est pas né autour de sa planète, mais que c’est probablement un corps de la ceinture de Kuiper qui a été « capté » par la gravité de Neptune. Triton se rapproche inexorablement et dangereusement de Neptune et dans 100 millions d’années, il sera pulvérisé. Les petits corps restants iront se joindre à ceux qui forment déjà les anneaux de Neptune. Néréide est plus mal connu.

 

Caractéristiques de Neptune
Distance moyenne au Soleil : 4,503 milliards de km (30,1 UA)
Révolution autour du Soleil : 164 ans 288 jours
Rotation sur elle même : 16 h 06 mn
Diamètre à l’équateur : 49.528 km
Densité : 0,3 (eau=1)
Masse : 17,15 fois celle de la Terre
Volume : 57,7 fois celui de la Terre
Température moyenne en surface : – 210° C (de – 201 à – 218° C)
Pesanteur : 1,14 fois celle de la Terre
Satellites : 14 dont 1 gros, Triton
Anneaux : 5, peu visibles
Composition des gaz en surface : essentiellement 80% d’hydrogène, 18,5% d’hélium, 1,5% de méthane.


 

 

Les planètes naines

Au delà de l’orbite de Neptune commence une autre ceinture d’astéroïdes, très vaste, qui s’appelle la « Ceinture de Kuiper ». La « largeur » de cette ceinture va de 30 UA (orbite de Neptune) à 55 ou 60 UA. Comme la première ceinture d’astéroïdes elle a aussi la forme d’un disque qui est également à peu près aligné avec le plan de l’écliptique. Dans cette ceinture on trouve notamment Pluton qui, jusqu’en 2006, était la 9° planète du système solaire.

En 2006, l’UAI (Union Astronomique Internationale) a décidé de créer une nouvelle catégorie d’objets dans le système solaire, intermédiaire entre les planètes et les « petits corps ». En 2008 on avait découvert Eris dont on pensait alors qu’elle était un peu plus grosse que Pluton. et on suspectait (avec raison) que beaucoup d’autres objets plus ou moins identiques étaient présents dans la ceinture de Kuiper. Donc l’UAI a pensé que si Pluton était la 9° planète, on en aurait bientôt 10, 12, 15, 25, 100… etc. cela serait devenu ingérable au gré des découvertes présentes et à venir.

Pluton (sonde New Horizons Juillet 2015) – NASA

 

L’UAI a défini une planète naine comme étant un corps céleste satisfaisant aux conditions suivantes :

  • il est en orbite autour du Soleil (ce n’est donc pas un satellite);
  • il possède une masse suffisante pour que sa gravité l’emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (donc sous une forme sphérique ou presque);
  • il n’a pas fait place nette dans son voisinage orbital;
  • il ne doit pas être un satellite naturel.

D’autres paramètres sont entrés en jeu pour « déclasser » Pluton :

• Dans le système solaire, en partant du Soleil on trouve, dans l’ordre, quatre planètes telluriques (rocheuses) puis quatre planètes gazeuses puis, avec Pluton et d’autres objets identiques, on trouve à nouveau des corps telluriques.

• Contrairement à la plupart des planètes qui ont des orbites elliptiques autour du Soleil mais presque circulaires, Pluton a une orbite très excentrique puisque si elle a une distance moyenne au soleil de 39 UA, cette distance est de 49 UA au maximum (aphélie) et de 29 UA au minimum (périhélie). A tel point que durant les quelques 248 ans de son orbite autour du Soleil, Pluton passe environ 20 ans en étant plus proche du Soleil que Neptune !

• Contrairement aux autres planètes qui sont presque toutes alignées sur le plan de l’écliptique, Pluton est inclinée à plus de 17 degrés sur l’écliptique.

Toutes ces caractéristiques sont applicables à d’autres objets similaires. Donc l’UAI a décidé de mettre dans cette nouvelle catégorie des planètes naines cinq objets : Cérès qui est le plus gros astéroïde de la ceinture du même nom, Pluton, Hauméa, Makémaké et Eris. Donc, à ce jour, 5 planètes naines officialisées. Il y aura certainement beaucoup d’autres corps qui sont candidats à appartenir à cette catégorie : notamment 2007 OR10, Quaoar, Sedna, Orcus, 2002 MS4, Salacie, Varuna et 2012 VP113, pour n’en citer que quelques uns.

 

Caractéristiques principales des 5 planètes naines :

Les distances au soleil sont exprimées en unités astronomiques (UA).


 

 

Les exoplanètes

Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète située en dehors du système solaire, c’est à dire une planète qui est en orbite autour d’une étoile autre que notre Soleil.
L’existence de planètes situées en dehors du système solaire est évoquée dès le XVIe siècle par Giordano Bruno.
 
La première exoplanète a été découverte en 1995 (51 Pegasi b).
 
Les méthodes de recherche des exoplanètes sont nombreuses :
• Interférométrie
• Vitesses radiales
• Transit primaire
• Transit secondaire
• Astrométrie
• Effet de microlentille gravitationnelle
• Imagerie directe (avec plusieurs sous-méthodes)
 
Ce sont les vitesses radiales (en bleu) et les transits (primaire et secondaire, en vert) qui ont, et de loin, apporté les meilleurs résultats et les plus nombreux :
 
Intense accélération des découvertes d’exoplanètes par type de méthode
 
Le télescope spatial Kepler (NASA) a permis la découverte d’un grand nombre d’exoplanètes. Il est hélas hors-service depuis quelque temps, mais on continue à se servir de ses données non-encore traitées pour en découvrir de nouvelles.
 
Kepler ↓
 
 
 
Au 19 septembre 2018, on comptait 3.844 exoplanètes confirmées (cet adjectif est très important). Mais, ce chiffre change en permanence ! Sachez que depuis la découverte de la première exoplanète en 1995, on trouve une nouvelle exoplanète tous les 2,18 jours !
 
Nous vous conseillons donc, si vous voulez avoir des chiffres actualisés au jour-le-jour (ou presque) de consulter l’un de ces deux sites, ou les deux :
 
A) Le premier est le plus simple, en français et il s’attèle surtout à compter les exoplanètes au fur-et-à-mesure de leurs découvertes. Il se nourrit d’ailleurs des données du second.
 
B) Le second est européen, en anglais, assez technique et extrêmement complet car il donne de nombreuses informations (quand disponibles) sur chaque exoplanète (masse, rayon, durée de révolution autour de son étoile, distance moyenne (demi grand-axe) en UA à son étoile, excentricité de l’orbite, inclinaison sur l’orbite, méthode de détection, confirmées ou non, etc.). De plus on peut reclasser le tableau sur le critère de n’importe quelle donnée figurant en en-tête de colonne. On peut même faire des diagrammes et des représentations graphiques sur l’ensemble des données présentées.

 

Vous pouvez également trouver des informations très complètes dans la page « Nos documents pdf » :
• Sur chacune des planètes du système solaire
• Sur les planètes naines
• Sur les exoplanètes
• Et bien d’autres sujets…