Le système solaire
Le système solaire est composé d'une étoile, le Soleil, qui représente près de 99,9% de la masse totale du système et de matière en évolution autour de lui et qui a un lien gravitationnel avec lui.
On pourrait presque se limiter à cela étant donné que finalement, en dehors du Soleil, le reste parait négligeable . Mais nous allons tout de même faire le tour des autres constituants qui évoluent autour du Soleil et qui forment tout un système : le système solaire.
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Structure du système solaire
Le système solaire est composé de différentes zones qui s'étendent de façon concentrique à partir de son centre qui est occupé par une étoile : le Soleil.
Nous pouvons donc identifier :
- Le Soleil qui mesure 1 400 000 km de diamètre
- La zone des planètes internes que sont Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Ce sont de petites planètes rocheuses dites telluriques mesurant entre 4 880 km et 12 756 km de diamètre
- La ceinture d'astéroïdes constituée de millions d'astéroïdes de différentes tailles et forme dont le plus gros est Vesta. Dans cette ceinture orbite une planète naine : Cérès. Cette zone forme un anneau.
- La zone des planètes externes que sont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Ces planètes sont dites " planètes géantes gazeuses " pour Jupiter et Saturne, et " planètes géantes de glace " pour Uranus et Neptune. Leur diamètre va de 49 922 km à 142 984 km
- La ceinture de Kuiper est une zone elle aussi en forme d'anneau dans laquelle évoluent les transneptuniens et les planètes naines connues dont Pluton, autrefois considérée comme planète à part entière. Dans cette zone, nous trouvons aussi les autres planètes naines ainsi que de nombreux astéroïdes et des comètes à courte période. A l'avenir, nous identifierons certainement de nouvelles planètes naines dans cette partie du système solaire riche en objets de taille supérieures à 100 km qui viendront s'ajouter à Hauméa, Makémaké et Eris,
- La dernière zone est nommée le nuage d'Oort. Il s'agit d'une vaste sphère contenant des milliards de comètes dites à longue période et probablement de nombreux astéroïdes et peut-être même d’innombrables planètes naines
Le système solaire interne
Le système solaire interne comprend les 4 planètes telluriques :
Le système solaire interne s'étend du Soleil jusqu'à la ceinture d'astéroïdes qui débute à environ 1,7 Unités Astronomiques.
Le système solaire externe
Le système solaire externe comprend les 4 planètes géantes :
Le système solaire externe s'étend de l'orbite de Jupiter à celle de Neptune soit entre 5,2 et 30 Unités Astronomiques.
Evolution des définitions
Les termes de " système solaires interne " et " système solaire externe " désignaient autrefois des zones différentes.
On parlait de " système interne " quand on faisait référence aux planètes situées entre le Soleil et la Terre et de " système externe " les planètes situées au-delà de l'orbite de la Terre et cela comprenait implicitement toutes les autres zones qui étaient alors encore inconnues. Il s'agissait d'une distinction basées sur l'observation des orbites depuis la Terre.
La ceinture d'astéroïde était elle même une zone inconnue et constituait une frontière entre les deux zones. Elle a parfois fait partie du système interne, parfois non.
Quoiqu'il en soit, ces distinctions " internes " et " externes " n'ont rien d'officiel, il s'agit juste de termes usuels à préciser.
Dans le site de Planète Astronomie, nous parleront de " système solaires interne " pour désigner la zone dans laquelle évoluent Mercure, Vénus, la Terre et Mars et de " système solaire externe " pour parler de la zone comprise entre Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
La ceinture d'astéroïdes
La ceinture d'astéroïdes est une zone comprise entre l'orbite de Mars et l'orbite de Jupiter. Cette zone est constituée de millions de petits corps allant de la taille d'un grain de poussière à plusieurs centaines de kilomètres. Le plus gros astéroïde qui orbite dans cette zone est Vesta et il y a aussi une planète naine, Cérès.
Cette ceinture forme un anneau compris entre 1,7 et 5 UA.
La ceinture de Kuiper
La ceinture de Kuiper est une zone située au-delà de l'orbite de Neptune que l'on peut diviser en 2 parties :
- la première partie est comprise entre 30 et 50 UA. Elle s'arrête à ce qu'on appelle " la falaise de Kuiper ". C'est dans cette zone qu'orbitent la planète naine Pluton
- la deuxième partie s'étend de 50 à une centaine d'unités astronomique. En comprend d'autres planètes naines comme Eris.
La ceinture de Kuiper est constituée de millions de comètes à courte période corps allant de la taille d'un grain de poussière à plusieurs centaines de kilomètres. Les orbites de ces objets sont le plus souvent excentriques et présentent une inclinaison bien plus marquées par rapport au plus que les objets plus proches du Soleil.
Cette ceinture forme donc un sorte d'anneau torique compris entre 30 et 100 UA.
Héliosphère et héliopause
Les vents solaires entrent en collision avec le milieu interstellaire à environ 95 UA soit 3 fois la distance entre le Soleil et Pluton. Ici, la pression contraire des rayons cosmiques ralentissent le vent solaire qui se condense et s'échauffe. L'héliosphère a en fait une forme de goutte d'eau avec un côté écrasé et un autre allongé.
Quand les vents solaires s'arrêtent, à la limite de l'héliosphère, on parle d'héliopause.
Le nuage de Hills
La zone située entre la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort est désignée " nuage de Hills " ou " nuage interne d'Oort ". Il serait situé entre 100 et 300 UA et formerait une zone de transition entre la ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort.
Le nuage de Hills aurait une forme plus proche de celle de la ceinture de Kuiper que de celle d'un nuage sphérique comme celui d'Oort. Il serait plus fin vers l’intérieur et s'épaissirait à mesure que l'on s'éloigne du Soleil.
Il serait composé des mêmes éléments que les zones qui l'encadrent : des comètes et des planètes naines encore inconnues.
La nuage d'Oort
Le nuage d'Oort est une vaste zone sphérique située bien au-delà de la ceinture de Kuiper, aux confins du système solaire. Il s'étendrait de 20 000 UA jusqu'à plus de 100 000 UA. Ce nuage est hypothétique, son existence est déduite de l'analyse des comètes à longue périodes. Sa distance par rapport au Soleil est considérable, bien plus éloigné que ne l'est pas ceinture de Kuiper.
Le nuage d'Oort serait constituée de milliards de comètes à longue période de toutes tailles. Il pourrait tout aussi bien contenir de poussières que des blocs de plusieurs centaines de kilomètres voire même des planètes naine.
Les limites du système solaire
Le système solaire n'a pas de limite précise.
La zone d'influence gravitationnelle du Soleil s'étendrait jusqu'à 2 années lumière, soit la moitié de la distance entre le Soleil et l'étoile la plus proche, Alpha du Centaure.
Cette limite serait donc à géométrie variable en fonction de la distance et de la répartition des objets massifs environnant le Soleil.
Ressources
Voici quelques liens avec des simulateurs ou des sites de références sur le Système solaire.
Sur le site
- Le système solaire à l'échelle : du Soleil à Pluton, une carte péniblement précise du système solaire
- Le système solaire en 3D : une animation interactive qui vous permet de zoomer et de vous déplacer dans le système solaire.
- Super Planet Crash : un jeu pour créer des planètes
Solar System Scope
- Simulation du système solaire : Solar System Scope ( ne marche pas sur Ipad/Iphone)
- Application Chrome : Solar System 3D Simulator