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Initiation en astronomie

Initiation en astronomie

le système solaire

Le soleil

Le Soleil est une étoile de 1 392 000 km de diamètre (109 fois le diamètre de la Terre) parmi les milliards de notre galaxie, la Voie lactée. Il est la principale source d'énergie, de lumière et de chaleur dans le Système solaire, ce qui a permis la vie sur Terre. C'est aussi la seule étoile dont il est possible d'observer la composition de près. Le Soleil ne tourne pas aussi rond partout : alors que sa surface effectue une révolution tous les 25,40 jours à l'équateur, il ne lui faut pas moins de 36 jours aux pôles. Cette rotation est responsable de l'activité. En tournant sur lui-même il crée un champ magnétique 5 000 fois plus intense que celui de la Terre.

Mercure

Mercure est l'un des astres les moins bien connus avec Pluton. Elle est composée de cratères,d'un relief, de montagnes et de plaines, très semblables à ceux de la Lune et de Vénus. Mercure est la planète la plus proche du Soleil à une distance moyenne de 58 millions de km (soit 0.387 U.A.). L'inclinaison de son orbite (7° par rapport à l'écliptique) et son excentricité (0.206) sont plus élevées que celles des autres planètes telluriques, elle peut donc se retrouver à des distances très inégales du Soleil (de 46 à 70 millions de km). Elle a une période orbitale de 88 jours terrestres et une période de rotation de 58,60 jours. Lorsque la planète accomplit deux révolutions autour du Soleil elle effectue trois tours sur son axe. Ceci est dû à la force de marée du Soleil.

Venus

Vénus est la planète qui ressemble le plus à la Terre du point de vue physique, avec un diamètre de 12 100 km, une densité et une masse comparables à celles de la Terre. Cette planète possède une atmosphère dense, épaisse de 50 à 70 km, composée de 96 % de dioxyde de carbone et d'acide sulfurique dans les hautes altitudes. Les conditions qui règnent sur cette planète sont surprenantes. La pression est de 95 bars, soit presque cent fois plus forte que sur Terre. Bien qu'elle soit plus loin du Soleil que Mercure, à une distance de 108 millions de kilomètres, il y fait plus de 460 °C, aussi bien le jour que la nuit. Ceci est à cause de son atmosphère épaisse opaque d'une cinquantaine de kilomètres qui provoque un effet de serre et retient toute la chaleur reçue.

La Terre

La Terre est une planète vivante, dont on estime l'âge de 6 milliards d'années, mais les plus vieilles roches connues ont moins de 4 milliards d'années. Les plus vieux fossiles d'organismes recueillis à ce jour ont moins de 3,9 milliards d'années. D'un diamètre de 12 756 km, elle possède des plaques lithosphériques mobiles et des volcans encore actifs. 70,90 % de sa surface est occupée par les mers et seulement 29,10 % par les cinq continents. Sa densité qui est de 5,5 est supérieure à toutes les autres planètes.Le globe terrestre est constitué de trois zones : l'écorce, le manteau (composé de trois couches) et le noyau.

La Lune

La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de 384 400 km (soit un peu plus d'une seconde-lumière), c'est-à-dire environ trente fois le diamètre terrestre. La Lune s'éloigne de 3,8 centimètres par an de la Terre. Avec celle-ci, la Lune est à ce jour le seul astre que l’Homme ait pu explorer en personne.

Mars

Avec une distance de 227,90 millions de km au Soleil , elle accomplit un tour d'orbite en 687 jours, ce qui fait que ses saisons durent deux fois plus longtemps que sur Terre. La température moyenne sur Mars est de -53 °C. A l'équateur, il peut y faire jusqu'à 27°C le jour en été et -73°C la nuit. Au pôle Sud, la température peut descendre jusqu'à -127 °C. Bien que la mieux adaptée pour la vie, on n'y a pas trouvé trace de vie. Tout comme la Terre cette planète est composée de trois principales zones :

  • La croûte qui est épaisse de 40 à 60 km est généralement composée de roches cristallines riches en quartz (ou silice) et de feldspaths (des minéraux contenant de la silice et de l'aluminium).
  • Le manteau est principalement composé d'olivine et de pyroxènes, des minéraux riches en fer et en magnésium.
  • Quant au noyau, de 2 000°C, il est composé d'un alliage métallique fait principalement de fer et de nickel. Mars est une planète deux fois plus petite que la Terre avec son diamètre de 6 794 km.
Jupiter

Cette planète, la plus grosse du Système solaire avec un diamètre de 142 800 km (11 fois la taille de la Terre et 1 400 fois le volume de cette dernière), serait une " étoile ratée ", qui n'a pas pu déclencher une réaction thermonucléaire, car elle n'est pas assez massive. Située à 778,34 millions de km du Soleil, Jupiter accomplit un tour de son orbite en 11 années et 9 mois. Malgré sa taille, les journées durent seulement 10 heures. Mais Jupiter ralentit très lentement sa rotation à cause de la friction produite par les satellites galiléens. Les mêmes forces de marée modifient l'orbite des lunes de Jupiter en les éloignant très lentement de Jupiter. En 1971 et 1972, les sondes Pioneer X et Pioneer XI ont été les premières à passer près d'elle et à l'étudier. Jupiter possède un champ gravitationnel si puissant qu'il atteindrait l'orbite de Saturne. Grâce à sa force de gravitation, elle peut dévier la trajectoire des astéroïdes et des comètes qui s'approchent trop près d'elle. C'est la raison pour laquelle deux groupes d'astéroïdes, nommés " les Troyennes ", gravitent sur son orbite.

Satellite de Jupiter

Saturne

Tout comme Jupiter, Saturne est une planète gazeuse. Elle est la deuxième par la taille. Les journées durent seulement 10 heures et quarante minutes, ce qui est la cause de ses pôles très aplatis. Le diamètre équatorial est de 120 660 km alors que le diamètre polaire est de 98 000 km. Avec une densité de 0.69, Saturne est la planète la moins dense de tout le Système solaire. Si on la jette à l'eau, elle flotterait ! Distante du Soleil de 1,427 milliards de kilomètre, il lui faut plus de 29 ans pour accomplir son orbite. Saturne est composée d'un noyau rocheux de silicate, d'oxydes métalliques et de glaces. Son diamètre est de 25 000 km et sa température est de 11 727°C. Saturne dégage plus de chaleur dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. La plus grande part de cette énergie est créée par l'effet Kelvin-Helmholtz, une lente compression gravitationnelle de la planète, tout comme pour Jupiter.

Satellites de Saturne

Uranus

Uranus est une planète à peine visible à l'œil nu. Depuis le survol de la sonde américaine Voyager II le 24 janvier 1986, sa seule visite, Uranus est une planète mieux connue. Quatre fois plus grand que celui de la Terre , son diamètre est de 51 300 km. A une distance du Soleil de 2,869 milliards de kilomètres, Uranus met 84 ans pour exécuter un tour d'orbite. Elle tourne sur elle même en 17 heures et 50 minutes. Cette planète gazeuse posséderait un petit noyau rocheux, entouré d'une atmosphère très dense, constituée de 88 % d'hydrogène, de 12 % d'hélium et un faible pourcentage de méthane. Il semblerait qu'Uranus ne possède pas de noyau rocheux comme Jupiter et Saturne ; ses éléments seraient en fait répartis plus ou moins uniformément. La température moyenne à la surface des nuages est de -220 °C.

Neptune

Découverte par Johan Galle en 1846, grâce aux calculs de Le Verrier, Neptune est une planète qui ressemble beaucoup à Uranus. Avec une distance moyenne au Soleil de 4,490 milliards de kilomètres, Neptune est la planète géante la plus éloignée. Malgré cela, Neptune n'est pas plus froide qu'Uranus, avec ses -220 °C. Il lui faut 165 années terrestres pour accomplir une orbite complète et 19 heures 20 pour accomplir sa révolution. Elle est la plus petite planète gazeuse avec un diamètre de l'ordre de 48 600 km. Contrairement à Jupiter et Saturne, elle ne posséderait pas de structure interne ; elle serait plutôt plus ou moins uniforme. Elle possède fort probablement un petit noyau (approximativement de la masse de la Terre ) de matériel rocheux. Tout comme Uranus, son atmosphère est composée de 74 % d'hydrogène, 25 % hélium et d'un faible pourcentage de méthane, raison pour laquelle ces deux planètes sont de couleur bleue. Mais son atmosphère est beaucoup plus perturbée que celle d'Uranus, avec des vents de plus de 2 200 km/h. Comme sur Jupiter , des bandes nuageuses y apparaissent, mais moins importantes.

Pluton

Pluton fut découvert par hasard, en 1930, par Clyde Tombaugh. Pendant 76 ans ce corps a été considéré comme une planète mais le 24/08/06 l'assemblée générale de l'Union astronomique internationale (UAI) a décidé à Prague de déchoir Pluton de son statut de planète, ramenant à huit le nombre de planètes du système solaire. Ce choix est dû à la composition, taille, et à l'orbite de Pluton. En 1994, le télescope spatial Hubble a pu en dresser une carte. D'un diamètre de 2 320 km, même notre Lune avec ses 3 476 km, la dépasse ! Les spécialistes pensent que Pluton ressemblerait à Triton . Sa surface serait composée de trois quarts de roches et d'un quart de glace de méthane et d'azote gelés à -236 °C. Son atmosphère, peu épaisse, serait constituée de méthane.

Les astéroïdes

Entre Mars et Jupiter, à 478,72 millions de km de distance du Soleil , gravitent des petits corps de forme irrégulière appelés astéroïdes. Il y aurait entre 1,10 et 1,90 millions d'astéroïdes de plus de 1 km de diamètre. Les scientifiques pensent que cette ceinture d'astéroïdes large de 200 millions de kilomètres, serait une planète qui n'aurait pas pu se former à cause de la gravitation de Jupiter.

Comètes et planètes lointaines

Ces astres sont des corps d'une forme irrégulière, tout comme les astéroïdes. La taille de leur noyau est comprise entre 1 et 10 km. Seule la sonde européenne Giotto avait tenté en 1986 de s'approcher de la comète de Halley à 596 kilomètres de son coeur glace qui est de 8 x 7 x 15 km. Mais certaines peuvent faire exception par une taille supérieure, comme la comète Hale-Bopp , visible en 1997, qui possède un noyau de 40 km. Leur noyau, composé de glace et de poussière, tourne sur lui-même en à peu près 10 jours (7 jours pour la comète de Halley et 11 jours pour la comète Hale-Bopp). En se rapprochant du Soleil, la glace de leur noyau commence à s'évaporer et à former un nuage de poussière tout autour, appelé chevelure. Cette chevelure peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de diamètre.

Exoplanètes

Les exoplanètes sont des planètes n'appartenant pas à notre Système solaire, qui tournent autour d'une autre étoile. La première exoplanète fut découverte en 1995 autour de l'étoile 51 Peg B qui est située dans la constellation de Pégase. C'est en examinant les spectres de 142 étoiles, qu'un lent balancement régulier d'une raie a été remarqué sur cette étoile.

  
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