Système solaire

Le Soleil au centre

Le Système solaire, c'est le Soleil et tout ce que sa gravité maintient en orbite : planètes, lunes, planètes naines, astéroïdes, comètes, poussière et gaz.

Le Soleil est une étoile ordinaire d'âge moyen, une énorme boule composée surtout d'hydrogène et d'hélium. Dans son cœur, des noyaux d'hydrogène fusionnent en hélium, libérant l'énergie qui éclaire et réchauffe les planètes. Il réunit environ 99,8 % de toute la masse du système : en un sens, tout le reste n'est qu'une fine poussière de restes.

Quatre planètes rocheuses

Les quatre planètes intérieures sont Mercure, Vénus, la Terre et Mars. On les appelle planètes telluriques, ce qui veut simplement dire semblables à la Terre : de petits mondes denses, à la surface rocheuse solide et au noyau métallique.

Mercure est la plus petite et la plus proche du Soleil. Vénus est enveloppée d'épais nuages qui retiennent la chaleur, ce qui en fait la planète la plus chaude. La Terre est le seul monde connu à posséder des océans d'eau liquide en surface et la vie. Mars est un désert froid qui abrite le plus grand volcan connu du Système solaire, Olympus Mons.

Quatre planètes géantes

Au-delà de Mars tournent les quatre géantes. Jupiter et Saturne sont des géantes gazeuses, faites surtout d'hydrogène et d'hélium, sans surface solide où se poser. Jupiter est si grande que plus de 1 300 Terres pourraient y tenir.

Uranus et Neptune sont appelées géantes de glaces. Les planétologues désignent ici par glaces l'eau, le méthane et l'ammoniac, qui forment une grande partie de leur intérieur. Les quatre géantes ont des anneaux, même si ceux de Saturne sont de loin les plus brillants, et toutes possèdent de grandes familles de lunes.

Les planètes naines et le nouveau statut de Pluton

En 2006, l'Union astronomique internationale, l'organisme qui nomme et classe les objets de l'espace, a précisé ce qu'est une planète. Une planète doit tourner autour du Soleil, être assez massive pour prendre une forme ronde sous sa propre gravité, et avoir fait le ménage sur son orbite en écartant les autres objets de taille comparable.

Pluton remplit les deux premières conditions, mais partage sa zone avec de nombreux autres corps glacés : elle a donc été placée dans une nouvelle catégorie, celle des planètes naines. La décision a été en partie déclenchée par la découverte d'Éris, un monde lointain à peu près aussi grand que Pluton.

Cinq planètes naines sont officiellement reconnues aujourd'hui : Cérès dans la ceinture d'astéroïdes, ainsi que Pluton, Hauméa, Makémaké et Éris plus loin. Les astronomes pensent que beaucoup d'autres attendent dans le Système solaire externe.

Ceintures et nuages de petits corps

Entre Mars et Jupiter se trouve la ceinture principale d'astéroïdes, un large anneau de fragments rocheux et métalliques. Les films la montrent souvent encombrée, mais elle est surtout faite de vide. Les sondes la traversent sans difficulté, et la masse totale de la ceinture ne représente que quelques pour cent de celle de notre Lune.

Au-delà de Neptune, à environ 30 à 50 ua du Soleil, s'étend la ceinture de Kuiper. Une ua, ou unité astronomique, est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, environ 150 millions de km. La ceinture de Kuiper est une région en forme d'anneau épais peuplée de corps glacés, et Pluton compte parmi ses plus gros membres. La sonde New Horizons de la NASA a survolé Pluton en 2015, puis un objet de Kuiper plus petit appelé Arrokoth.

Bien plus loin, le nuage d'Oort entourerait le Système solaire comme une épaisse coquille. Il commencerait vers 2 000 ua et s'étendrait jusqu'à 100 000 ua ou plus. Personne ne l'a observé directement. On déduit son existence des comètes qui tombent vers le centre sur de très longues orbites, certaines mettant des milliers d'années ou davantage pour faire un tour du Soleil.

Une idée de l'échelle

Les illustrations des livres serrent les planètes les unes contre les autres, ce qui cache à quel point le Système solaire est vide. Une maquette à l'échelle aide à s'en rendre compte.

Réduisez le Soleil à un ballon de plage d'environ 60 cm de diamètre. La Terre devient un grain de poivre à environ 65 m. Jupiter est un gros grain de raisin à environ 340 m, et Neptune une petite bille à environ 2 km du ballon. À la même échelle, l'étoile la plus proche serait à des milliers de kilomètres. Beaucoup de villes ont aménagé des maquettes de ce genre que l'on parcourt à pied, et les arpenter rend les distances bien réelles.

Comment tout s'est formé

Il y a environ 4,6 milliards d'années, un nuage de gaz et de poussière de notre galaxie a commencé à s'effondrer, peut-être poussé par l'explosion d'une étoile voisine. En se contractant, il a tourné plus vite et s'est aplati en disque, l'essentiel de la matière tombant au centre pour devenir le Soleil.

Dans le disque, les grains de poussière se sont collés en cailloux, puis en blocs, puis en corps de plusieurs kilomètres. Près du jeune Soleil, il faisait trop chaud pour que la glace subsiste : seuls la roche et le métal pouvaient bâtir des planètes, ce qui explique pourquoi les planètes intérieures sont petites et rocheuses. Plus loin, la glace abondait, les noyaux ont vite grossi et attiré d'énormes quantités de gaz, formant les géantes.

Les astéroïdes, les objets de Kuiper et les comètes sont des matériaux de construction restés inutilisés. C'est pourquoi les scientifiques les étudient de si près : ils conservent de la matière des tout premiers temps du Système solaire.