La Terre

Comment la Terre s'est-elle formée ? Quelles sont ses principales caractéristiques ?

De notre point de vue, la Terre semble être une planète énorme, avec des océans immenses, de grands continents et une atmosphère profonde. Avec les progrès de l'exploration de l'espace, nous avons réalisé que notre Terre est petite, avec une atmosphère très fine et fragile, et une surface qui pourrait à chaque instant être privée de toute trace de vie par une collision avec un astéroïde.

Formation de la Terre

Comme les autres planètes du système solaire, la Terre se serait formée au sein d’une masse gazeuse, avec condensation et décantation progressives, sous les effets combinés des forces de gravité et des divers processus de transformation énergétique. Son âge est évalué, par les méthodes radiochronologiques, à 4,55 milliards d’années.

Vénus

Vénus est le troisième objet le plus brillant dans le ciel nocturne (le Soleil et la Lune sont plus lumineux).
Première « étoile » qui s’allume le soir et dernière qui s’éteint le matin, elle est très populaire sous le nom d’étoile du Berger.

L'orbite de Vénus est plus proche du Soleil que celle de la Terre. Elle semble proche du Soleil lorsqu'on la regarde depuis la Terre. Vénus est donc plus visible au lever et coucher du Soleil.

Sa luminosité fait que la planète était déjà connue des civilisations anciennes, par exemple des Chinois, des Mésopotamiens et des Babyloniens.

L'orbite

De longues séries d’observations au radar ont montré que Vénus tourne sur elle-même en 243 jours, en sens inverse des autres planètes. La rotation de Vénus est donc rétrograde.

Vénus © Nasa

Cette particularité, conjuguée à la période de révolution de Vénus autour du Soleil (224,7 j), vaut au jour solaire vénusien d’avoir une durée de 117 jours terrestres.

La surface

La surface vénusienne a été cartographiée en détail par la sonde spatiale Magellan, révélant une surface complexe, et dépeignant Vénus comme un monde d'extrêmes.

Image du volcan Sif Mons (2 000 m d'altitude), situé à la surface de Vénus, établie à partir de données recueillies par l'altimètre radar de la sonde Magellan. © NASA

 

85% de la surface est constituée de plaines volcaniques. Les volcans se comptent par dizaines de milliers.
Deux grands plateaux ayant les dimensions de continents terrestres, Aphrodite Terra et Ishtar Terra, dominent les plaines. Sur le second se trouve, à l’est, le plus haut sommet de Vénus, le mont Maxwell (11 800 m).

Image radar de la surface de la planète Vénus prise par la sonde spatiale Magellan en 1992.© NASA

L’une des principales surprises a été la découverte de très nombreuses structures volcaniques et de coulées de lave en de nombreuses régions. Dans les plaines, des groupes d’édifices volcaniques ont été mis en évidence ainsi que des zones fracturées, témoins d’une déformation importante de la surface sous les contraintes tectoniques.

Un champ magnétique faible

Si Vénus possède un champ magnétique, ce dernier est très faible. Au vu de la vitesse de rotation très lente de Vénus (243 jours), ceci est prévisible. La vitesse de rotation est trop faible pour produire un champ magnétique dans le noyau métallique de la planète.

Comparatif Vénus-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa

L’atmosphère

Vénus est enveloppée complètement et en permanence d’une épaisse atmosphère nuageuse, à base de gaz carbonique (96,5 %) et d’azote (3,5 %). Les nuages s’étendent entre 50 et 70 km d’altitude.

Venus © NASA

Par opposition, la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre n'est que de 0,035 %. Vénus possède 260 000 fois plus de dioxyde de carbone que la Terre.

Les sondes Venera ont également enregistré une température surprenante de 740 K (467° C).

Différents aspects de Vénus. © NASA

En fait, Vénus est la planète la plus chaude du système solaire. Même Mercure, plus proche du Soleil, est plus froide.

V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007

Photos de Venus

Références

Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Au coeur des étoiles et galaxies. Hachette 2004
Site de la NASA

Mercure

Mercure est la planète la plus au centre du système solaire et la planète la plus proche du Soleil. Mercure est connue depuis au moins 3 000 ans av. J.-C.

L'orbite de Mercure étant très excentrique, la distance de Mercure par rapport au Soleil varie entre 46 et 70 millions de kilomètres.

Il est difficile d'apercevoir Mercure la nuit, de par sa proximité par rapport au Soleil. Elle est visible uniquement au lever et au coucher du Soleil, près de la ligne d'horizon.

Le sol de Mercure

On connaît très peu de choses sur Mercure ; les navettes spatiales ont cartographié moins de la moitié de sa surface. En effet, es caractéristiques de son relief sont restées pratiquement ignorées jusqu’à ce qu’elle soit survolée par la sonde américaine Mariner 10, en 1974 et 1975.

Sol de Mercure. © Nasa

Sa surface ressemble beaucoup à celle de la Lune. On y retrouve des régions montagneuses et de grands bassins, criblés de cratères météoritiques. Ces cratères proviennent d'un intense bombardement météorique lors de la formation du système solaire. La formation de cratères s'est accompagnée d'éruptions de lave, créant ainsi des plaines volcaniques.

Mercure. © Nasa

Récemment aucune navette ne s'est approchée de Mercure et la planète est trop proche du Soleil pour permettre une observation en toute sécurité à l'aide du télescope spatial Hubble.

La structure la plus spectaculaire est un vaste bassin d’impact (1 350 km de diamètre) bordé d’un triple anneau montagneux.

Rotation et densité

La rotation de Mercure (durée d'une journée) a été établie grâce à des observations radar. Mercure tourne trois fois sur son axe au cours de deux années mercuriennes. Habituellement, lorsque la période de rotation d'un objet est synchronisée avec sa période orbitale, on parle de base 1:1 ; Mercure est le seul objet du système solaire à avoir une synchronisation 3:2.

Comparatif Mercure-Terre. Montage effectué à partir de deux photos de la Nasa

Malgré sa petite taille, Mercure a une très forte densité, similaire à celle de la Terre et supérieure à celle de la Lune. Cette forte densité et l'existence d'un champ magnétique impliquent la présence d'une grande quantité de métaux sur Mercure.

Mercure. © Nasa

Mercure est l'une des planètes les plus petites du système solaire.

L'atmosphère

Une trace d'atmosphère a été détectée, composée principalement d'hélium, d'hydrogène et de sodium. Elle est dotée d'une pression inférieure à un trillionième de la pression atmosphérique terrestre.

Température

Sa proximité par rapport au Soleil permet aux températures diurnes d'atteindre les 420° C, chaleur suffisante pour faire fondre le zinc. La nuit, l'absence d'une atmosphère substantielle laisse la chaleur s'échapper dans l'espace et les températures chuter au-dessous de -170° C, refroidissement suffisant pour geler le dioxyde de carbone.

Mercure. © Nasa

Certaines observations récentes suggèrent la présence de glace dans les régions polaires. Ravivant l’intérêt pour la planète, elles suscitent aux États-Unis et en Europe de nouveaux projets de missions spatiales vers Mercure (sondes de survol ou orbiteurs).

Le bassin Caloris

Ce gigantesque cratère a été créé, il y a 3,8 milliards d'années, par l'impact d'un gros astéroïde d'un diamètre d'environ 100 km.

V.Battaglia (05.04.2005) M.à.J 04.2007

Photos de Mercure

Références

Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Site de la NASA

Planètes du Système Solaire

Issus du même nuage de gaz, le Soleil et les planètes du système solaire se sont formés en même temps. Il y a environ 4,6 milliards d'années.

Pour chaque planète du système solaire, vous trouverez les principales données techniques comme la distance de chaque planète par rapport au soleil ou leur composition atmosphérique ainsi que des photos.

Rappel du calcul des distances

Dans le système solaire, c’est la distance de la Terre au Soleil qui nous sert d’unité. On la nomme l’Unité astronomique.
Cette unité vaut environ 150 millions de kilomètres.

Si Pluton se trouve à 40 Unités astronomiques du Soleil, cela signifie qu’il en est 40 fois plus éloigné que la Terre.

Données sur les planètes

Note: Pluton n'est plus considéré comme une planète depuis le 24 août 2006

Système solaire . Les planètes du système solaire

Le système solaire offre le spectacle d'un ballet incessant où chaque planète poursuit un voyage incessant autour du Soleil. Il est couramment accepté que la formation du système solaire remonte à environ 4,6 milliards d'années.

Avec la Terre, huit autres planètes tournent dans notre système solaire et sont en orbite autour du Soleil à cause de la force d'attraction de celui-ci.

L'évolution du système solaire

Au cours des 4 derniers siècles, notre vision de l'Univers s'est transformée du tout au tout. Nous sommes passés d'un univers dont la Terre était le centre (géocentrique) à un univers avec le Soleil pour point central (héliocentrique) pour, finalement, aboutir à une conception moderne qui établit que le Soleil n'est, en fait, qu'une étoile parmi des milliards d'autres, se concentrant sur un bras spiral de la Voie lactée, à une distance de 30 000 années-lumière du centre de notre galaxie.

Le système solaire s'est formé à partir d'un gigantesque nuage de gaz appelé nébuleuse solaire. Cette dernière, tournant au départ très lentement, se condensa, puis acquérant de la vitesse, forma un disque : le nuage primitif.

La nébuleuse de la tête de cheval est composée de gaz et de poussière. © Nasa

La naissance du Soleil

Au coeur du nuage primitif, la pression et la température ont considérablement augmentées. Des réactions nucléaires se sont déclenchées.

Soleil. Credit: NASA/AIA

Le coeur de la nébuleuse est devenu une véritable usine nucléaire naturelle et s'est allumé en une étoile. C'est ainsi qu'est né notre Soleil.

La naissance des planètes

Le reste du nuage primitif a donné naissance à des boules de poussière et de gaz. Ces boules ont attiré à elles toute la matière qu'elles ont croisée. Elles ont ainsi donné naissance à des planètes.

Nébuleuse de l'éléphant qui se situe à l'intérieur de la nébuleuse IC 1396 dans la constellation de Cepheus.(Image credit: NASA/JPL-Caltech/W. Reach (SSC/Caltech)

 

Le système solaire est né. Le Soleil éclairait les grumeaux qui tournaient autour de lui. D'une certaine manière, les planètes sont des étoiles manquées.

La nébuleuse IC 1396 est une zone de formation stellaire. © Nasa

En effet, quand le grumeau n'a pas pu accumuler suffisamment de matière, les réactions nucléaires n'ont pu s'amorcer.

La planète était alors condamnée à tourner autour de son soleil en se refroidissant lentement. C'est ainsi que sont nées la Terre et les huit autres planètes du système solaire.

Calcul des distances

Dans le système solaire, c’est la distance de la Terre au Soleil qui nous sert d’unité. On la nomme l’Unité astronomique.
Cette unité vaut environ 150 millions de kilomètres.

Si Pluton se trouve à 40 Unités astronomiques du Soleil, cela signifie qu’il en est 40 fois plus éloigné que la Terre.

Planète tellurique

Une planète tellurique est une planète de petite taille ayant une forte densité et un sol solide. Dans notre système solaire, Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont telluriques.

V. Battaglia (11.2005)

Références

Astronomie, Hachette 2001
L’Astronomie, éditions De La Martinière 2002
Au coeur des étoiles et galaxies. Hachette 2004
Site de la NASA