Système solaire

Composition du système solaire

Situé au centre du système solaire et influençant le mouvement de tous les autres corps par sa force gravitationnelle, le Soleil contient à lui seul plus de 99 % de la masse du système. Les planètes, dans l’ordre de leur distance au Soleil, sont Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Quatre planètes – Jupiter à Neptune – ont un système d’anneaux et toutes, sauf Mercure et Vénus, ont une ou plusieurs lunes. Pluton figurait officiellement parmi les planètes depuis sa découverte en 1930 en orbite au-delà de Neptune, mais en 1992, un objet glacé a été découvert encore plus loin du Soleil que Pluton. De nombreuses autres découvertes de ce type ont suivi, notamment celle d’un objet nommé Eris qui semble être au moins aussi grand que Pluton. Il est devenu évident que Pluton était simplement l’un des plus grands membres de ce nouveau groupe d’objets, connu sous le nom de ceinture de Kuiper. En conséquence, en août 2006, l’Union astronomique internationale (UAI), l’organisation chargée par la communauté scientifique de classer les objets astronomiques, a voté pour révoquer le statut planétaire de Pluton et le placer sous une nouvelle classification appelée planète naine. Pour une discussion de cette action et de la définition de planète approuvée par l’UAI, voir planète.

Tout objet naturel du système solaire autre que le Soleil, une planète, une planète naine ou une lune est appelé petit corps ; il s’agit notamment des astéroïdes, des météoroïdes et des comètes. La plupart des quelques centaines de milliers d’astéroïdes, ou planètes mineures, orbitent entre Mars et Jupiter dans un anneau presque plat appelé ceinture d’astéroïdes. Les myriades de fragments d’astéroïdes et autres petits morceaux de matière solide (d’un diamètre inférieur à quelques dizaines de mètres) qui peuplent l’espace interplanétaire sont souvent appelés météoroïdes pour les distinguer des corps astéroïdaux plus grands.

Les quelques milliards de comètes du système solaire se trouvent principalement dans deux réservoirs distincts. Le plus éloigné, appelé nuage de Oort, est une coquille sphérique entourant le système solaire à une distance d’environ 50 000 unités astronomiques (UA) – plus de 1 000 fois la distance de l’orbite de Pluton. L’autre réservoir, la ceinture de Kuiper, est une zone épaisse en forme de disque dont la concentration principale s’étend à 30-50 UA du Soleil, au-delà de l’orbite de Neptune mais incluant une partie de l’orbite de Pluton. (Une unité astronomique correspond à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de km). Tout comme les astéroïdes peuvent être considérés comme des débris rocheux résultant de la formation des planètes internes, Pluton, sa lune Charon, Eris et la myriade d’autres objets de la ceinture de Kuiper peuvent être vus comme des représentants survivants des corps glacés qui se sont accrétés pour former les noyaux de Neptune et d’Uranus. À ce titre, Pluton et Charon peuvent également être considérés comme de très grands noyaux de comètes. Les objets Centaure, une population de noyaux de comètes dont le diamètre peut atteindre 200 km, orbitent autour du Soleil entre Jupiter et Neptune, ayant probablement été perturbés gravitationnellement vers l’intérieur depuis la ceinture de Kuiper. Le milieu interplanétaire – un plasma extrêmement ténu (gaz ionisé) parsemé de concentrations de particules de poussière – s’étend vers l’extérieur du Soleil jusqu’à environ 123 UA.

Orbites

Toutes les planètes et planètes naines, les astéroïdes rocheux et les corps glacés de la ceinture de Kuiper se déplacent autour du Soleil sur des orbites elliptiques dans le même sens que la rotation du Soleil. Ce mouvement est appelé mouvement prograde, ou direct. En observant le système depuis un point d’observation situé au-dessus du pôle Nord de la Terre, un observateur constaterait que tous ces mouvements orbitaux s’effectuent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. En contraste frappant, les noyaux de comètes dans le nuage de Oort sont dans des orbites ayant des directions aléatoires, correspondant à leur distribution sphérique autour du plan des planètes.

La forme de l’orbite d’un objet est définie en termes d’excentricité. Pour une orbite parfaitement circulaire, l’excentricité est de 0. Avec une élongation croissante de la forme de l’orbite, l’excentricité augmente vers une valeur de 1, l’excentricité d’une parabole. Parmi les huit planètes principales, Vénus et Neptune ont les orbites les plus circulaires autour du Soleil, avec des excentricités de 0,007 et 0,009, respectivement. Mercure, la planète la plus proche, a l’excentricité la plus élevée, avec 0,21 ; la planète naine Pluton, avec 0,25, est encore plus excentrique. Un autre attribut déterminant de l’orbite d’un objet autour du Soleil est son inclinaison, c’est-à-dire l’angle qu’il forme avec le plan de l’orbite terrestre – le plan de l’écliptique. Parmi les planètes, c’est celle de Mercure qui présente la plus grande inclinaison, son orbite se situant à 7° par rapport à l’écliptique ; l’orbite de Pluton, en comparaison, est beaucoup plus inclinée, à 17,1°. Les orbites des petits corps présentent généralement à la fois des excentricités et des inclinaisons plus élevées que celles des planètes. Certaines comètes du nuage de Oort ont des inclinaisons supérieures à 90° ; leur mouvement autour du Soleil est donc opposé à celui de la rotation du Soleil, ou rétrograde.