Le notre Système Solaire est une vaste et fascinante cadre cosmique. La maison de notre planète, la Terre, et de nombreux autres corps célestes qui dansent en orbite autour de notre étoile, le Soleil. Avec un diamètre d’environ 120-130 UA ou 0,0019 années-lumière, il est situé dans le bras d’Orion de la Voie lactée. En orbite autour du centre de la galaxie à une distance d’environ 26 700 années-lumière à une vitesse de 230 km/s, on estime que le Système Solaire met environ 230 millions d’années pour effectuer une révolution complète.
La structure du Système Solaire
Les théories les plus probables sur la formation du Système Solaire décrivent sa naissance il y a 4,6 milliards d’années à partir de la fragmentation et de l’effondrement gravitationnel d’un gigantesque nuage moléculaire d’un diamètre de 65 années-lumière. Au centre de notre Système Solaire brille le principal corps céleste. Le Soleil est une naine jaune de classe spectrale G2 et contient 99,86 % de toute la masse connue du Système Solaire. Cette sphère de gaz incandescent rayonne de la lumière et de la chaleur dans l’espace environnant tandis que sa gravité exerce un contrôle gravitationnel sur tous les corps célestes du Système Solaire, les maintenant en orbite constante.
La plupart des grands objets en orbite sont dans un plan similaire à celui de l’orbite terrestre, appelé écliptique. Typiquement, le plan orbital des planètes est très proche de celui de l’écliptique, tandis que les comètes et les objets de la ceinture de Kuiper ont un angle significativement plus élevé par rapport au nôtre.
La distance d’un corps par rapport au Soleil varie pendant son mouvement de révolution. Le point le plus proche de l’orbite d’un corps par rapport au Soleil est appelé périhélie, tandis que le plus éloigné est appelé aphélie. Le Système Solaire est conventionnellement divisé en deux zones. Le système solaire interne comprend les quatre planètes rocheuses et la ceinture principale d’astéroïdes. Le reste du système est considéré comme le système solaire externe, y compris la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort.
Les planètes et les satellites naturels
Toutes les planètes et la plupart des autres objets orbitent dans le sens antihoraire de la rotation du Soleil du point de vue d’un observateur externe. Les trajectoires des objets suivent les lois de Kepler. Les orbites des planètes sont presque circulaires, tandis que celles des plus petits corps présentent une plus grande excentricité et peuvent être très elliptiques.
Parmi ceux du système interne, on trouve Mercure, la planète la plus proche du Soleil, un monde aride et rocheux. Vénus est enveloppée d’une atmosphère dense d’acide sulfurique extrêmement corrosif. La Terre, notre planète bleue, abrite une extraordinaire variété de formes de vie. Mars, avec sa surface rouge et poussiéreuse, a toujours suscité l’intérêt en tant que possible destination humaine future.
Les géants gazeux, Jupiter et Saturne, dominent les régions externes. Jupiter, avec sa masse imposante, est une géante gazeuse avec une atmosphère puissante et une série de lunes intéressantes. Saturne, connue pour ses anneaux, tandis qu’Uranus la seule à orbiter autour du Soleil avec une inclinaison axiale supérieure à 90°. Enfin, Neptune, légèrement plus petit qu’Uranus, est plus dense et présente une grande tempête, la Grande Tache sombre.
Beaucoup de planètes sont accompagnées de satellites naturels. Le nôtre, la Lune, influence les marées terrestres et a joué un rôle crucial dans l’histoire de l’exploration spatiale humaine. Les lunes de Jupiter et de Saturne, comme Europe et Titan, suscitent un intérêt scientifique en raison de leurs atmosphères particulières et des conditions potentiellement propices à la vie.
Astéroïdes et Comètes
En plus des planètes et des lunes, le Système Solaire abrite une multitude d’astéroïdes et de comètes. Les astéroïdes sont des rochers errants dans l’espace, tandis que les comètes sont des corps célestes glacés qui s’élèvent parmi les étoiles. Les premiers peuvent traverser l’orbite de la Terre, offrant des spectacles célestes uniques, parfois provoquant des phénomènes météoritiques sur notre surface.
La ceinture principale d’astéroïdes occupe la région entre les orbites de Mars et de Jupiter. On suppose qu’ils peuvent être des vestiges de la formation du Système Solaire, dont la fusion a échoué en raison de l’interférence gravitationnelle de Jupiter. La taille de ces rochers dans cette ceinture peut varier de centaines de kilomètres à quelques centimètres. Tous les astéroïdes, à l’exception du plus grand, Cérès, sont classés comme des corps mineurs. Cependant, la masse totale de tous les astéroïdes de la ceinture principale atteindrait difficilement plus d’un millième de la masse de la Terre.
La ceinture de Kuiper est un grand anneau de débris similaire à la ceinture d’astéroïdes, mais composé principalement de glace. Il est principalement composé de petits corps, bien que certains des plus grands objets de cette ceinture puissent être reclassifiés comme planètes naines: par exemple, Quaoar, Varuna et Orcus. Selon les estimations, il y aurait plus de 100 000 objets d’un diamètre supérieur à 50 km, mais on pense que la masse totale de tous les objets présents dans la ceinture de Kuiper pourrait être un dixième, voire un centième, de la masse terrestre.
La région la plus éloignée du Système Solaire
Le point où le Système Solaire se termine et où commence l’espace interstellaire n’est pas défini avec précision. La frontière peut être tracée de deux manières distinctes, le vent solaire ou la gravité du soleil. La limite extérieure tracée par le vent solaire, l’héliopause, atteint environ quatre fois la distance Pluton-Soleil. Cependant, la sphère de Hill du Soleil, c’est-à-dire le rayon effectif de son influence gravitationnelle, pourrait s’étendre jusqu’à mille fois plus loin.
L’héliosphère est divisée en deux régions distinctes. Le vent solaire voyage à environ 400 km/s jusqu’à ce qu’il traverse le choc terminateur, situé entre 80 et 100 UA du Soleil. À cet endroit, le vent ralentit drastiquement, augmente de densité et de température, devenant plus turbulent et formant une structure ovale appelée héliogaine.
Le nuage d’Oort est une grande masse composée de milliards d’objets glacés qui sont censés être la source des comètes à longue période et qui entourent le Système Solaire à environ 1 année-lumière. On pense qu’il est composé de comètes qui ont été éjectées du Système Solaire interne en raison d’interactions gravitationnelles avec les géants gazeux. Les objets du nuage d’Oort sont très lents et peuvent être perturbés par des événements rares, tels que des collisions, la force gravitationnelle d’une étoile en passage, ou la force de marée exercée par la Voie lactée.
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