Innehållsförteckning för HS No. 280 från Science & Vie

La quantité faramineuse d’informations obtenues sur Saturne ces dernières années grâce à la très prolifique mission Cassini est-elle le signe que les principales découvertes sont derrière nous? Loin s’en faut! Car les enseignements qu’elle nous a apportés ouvrent autant de questionnements essentiels. Des questions sur les anneaux, notamment, dont on ignore désormais jusqu’au pourquoi de leur existence! Si l’on pensait tenir un scénario convaincant de leur formation, de troublantes «anomalies» sont venues semer le doute. Tout d’abord, les anneaux sont beaucoup trop blancs. D’après le scénario de leur genèse, ils devraient être très vieux: 4,5 milliards d’années. Ils auraient été créés juste après la formation de Saturne lorsqu’un de ses satellites, en migrant vers elle, aurait vu son manteau de glace arraché par la gravitation puis satellisé en milliards de…

Nature : étoile naine jaune, de type spectral G (de taille et de luminosité moyennes) Masse : 1,989.1030 kg soit 333 000 fois celle de la Terre Diamètre : 1,4 million de km soit 110 fois celui de la Terre Composition : 91 % d’hydrogène, 8,9 % d’hélium Température en surface : 5 500 °C Température du noyau : 15 millions de °C Durée d’une rotation : 25,4 jours terrestres Structure : on distingue 6 régions, le noyau, la zone de radiation, la zone de convection, la photosphère, la chromosphère et la couronne Âge : environ 4,6 milliards d’années Espérance de vie : environ 10 milliards d’années…

Nature : tellurique Masse : 3,3.1023 kg soit 5,5 % de celle de la Terre Diamètre : 4 879 km soit 38 % de celui de la Terre Atmosphère : traces d’hydrogène, d’hélium, de néon et de sodium. Pression atmosphérique : presque nulle, 10-12 bar Température en surface : entre - 180 °C et 430 °C Distance moyenne au Soleil : 58 millions de km, soit 40 % de la distance Terre-Soleil Vitesse orbitale moyenne : 48 km/s Durée du jour : 58,6 jours terrestres Durée de l’année : 88 jours terrestres Satellites : aucun Signe particulier : Mercure est la plus petite des planètes rocheuses et la plus proche du Soleil. Elle ne possède presque pas d’atmosphère et subit donc de grands écarts de température.…

Nature : satellite tellurique Masse : 7,3.1022 kg soit 1,2 % de celle de la Terre Diamètre : 3 476 km soit 27 % de celui de la Terre Atmosphère : insignifiante Température en surface : entre – 248 °C et 120 °C Distance moyenne à la Terre : 385 000 km Vitesse orbitale moyenne : 1 km/s Durée du jour : environ 27 jours terrestres Durée de l’année : environ 27 jours terrestres Signe particulier : La Lune n’a pas d’atmosphère. On n’y trouve pas d’eau liquide et il n’y a ni vent ni climat à sa surface. Comme elle met le même temps pour tourner sur elle-même et pour faire le tour de la Terre, elle offre toujours la même face à notre planète.…

Nature : planète tellurique Masse : 6,4.1023 kg soit 11 % de celle de la Terre Diamètre : 6 786 km soit 53 % de celui de la Terre Atmosphère : 95 % de gaz carbonique, 3 % d’azote, 2 % d’argon, traces d’oxygène et d’eau. Nuages d’eau, de gaz carbonique et de poussières. Pression atmosphérique : 0,008 bar Température en surface : de – 150 °C à 20 °C selon la latitude et le moment de la journée Distance moyenne au Soleil : 228 millions de km, soit 1,52 fois la distance Terre-Soleil Vitesse orbitale moyenne : 24 km/s Durée du jour : 24,6 heures terrestres Durée de l’année : 687 jours terrestres Satellites : 2 (Phobos et Deimos) Signe particulier : paysages variés et magnifiques. On trouve sur…

Nature : anneau de débris issus de la formation des planètes du système solaire Nombre d’objets : des millions, voire des milliards d’objets, de l’ordre de poussières pour les plus petits, jusqu’à des roches d’un diamètre de plus de 250 km pour les plus gros. Masse totale : environ 6.1021 kilos (soit 1/1000e de celle de la Terre) Distance moyenne au Soleil : entre 2 et 4 UA environ, soit de 300 à 600 millions de kilomètres…

Nature : planète géante gazeuse Masse : 1,9.1027 kg soit 318 fois celle de la Terre Diamètre : 142 984 km soit 11 fois celui de la Terre Atmosphère : 90 % d’hydrogène, 10 % d’hélium Température au sommet des nuages : – 110 °C Distance moyenne au Soleil : 778 millions de km, soit 5,2 fois la distance Terre-Soleil Vitesse orbitale moyenne : 13,06 km/s Durée du jour : environ 10 heures terrestres Durée de l’année : 11,86 années terrestres Satellites : 67 connus à ce jour (dont Io, Europe, Ganymède et Callisto) Anneaux : 3, très sombres et très difficiles à voir Signe particulier : Jupiter est la plus grande planète du système solaire. Elle peut contenir plus de 1 300 fois le volume de la Terre !…

Nature : planète géante gazeuse Masse : 5,7.1026 kg soit 95 fois celle de la Terre Diamètre : 120 536 km soit 9,5 fois celui de la Terre Atmosphère : 97 % d’hydrogène, 3 % d’hélium Température au sommet des nuages : – 140 °C Distance moyenne au Soleil : 1,43 milliard de km, soit 9,54 fois la distance Terre-Soleil Vitesse orbitale moyenne : 9,64 km/s Durée du jour : 10 h 39 min terrestres Durée de l’année : 29,46 années terrestres Satellites : 53 confirmées (dont Encelade, Titan et Japet) et des centaines de minilunes d’environ 1 km Anneaux : des milliers Signe particulier : la densité de Saturne est si faible que la planète flotterait dans l’eau. Elle est aussi entourée par la plus spectaculaire formation d’anneaux du…

URANUS Nature : géante de glace Masse : 8,7.1025 kg soit 14,5 fois celle de la Terre Diamètre : 51 000 km soit 4 fois celui de la Terre Atmosphère : 83 % d’hydrogène, 15 % d’hélium, 2 % de méthane et des traces d’ammoniac Distance moyenne au Soleil : 2 872 millions de km, soit 19,2 fois la distance Terre-Soleil Vitesse orbitale moyenne : 6,80 km/s Durée du jour : – 17 h 14 min terrestres Durée de l’année : 84 années terrestres Satellites : 27 déjà connus (dont Ariel et Miranda) NEPTUNE Nature : géante de glace Masse : 1,02.1026 kg soit 17,1 fois celle de la Terre Diamètre : 49 244 km, soit 3,8 fois celui de la Terre Atmosphère : 74 % d’hydrogène, 25 % d’hélium…

Finalement, tout ou presque reste à découvrir de ces deux planètes situées aux confins du système solaire et complètement oubliées des programmes de recherche. Mais la donne pourrait bien changer. Car explorer au moins l’une de ces géantes de glace pourrait non seulement faire progresser notre compréhension du système solaire, mais aussi celle des systèmes d’exoplanètes ! Uranus et Neptune représentent en effet une classe extrêmement répandue dans la galaxie, plus vaste que celles des planètes géantes gazeuses et des planètes telluriques, dont elles sont fondamentalement différentes. Or, elles sont encore extrêmement mal comprises. Leur formation, notamment, reste énigmatique : les modèles suggèrent que le cœur solide d’une géante de glace doit être à l’origine suffisamment gros pour être capable de capturer l’hydrogène et l’hélium environnant, et ce, au moment…

Nous voici dans la région sombre du système solaire. Une zone qui commence à 35 fois la distance Terre-Soleil (35 UA), bien au-delà de Neptune (30 UA), et s’étend jusqu’à 55 UA. Si lointaine que les corps célestes y sont pratiquement invisibles depuis la Terre. Pourtant, ils sont nombreux. Sans doute plusieurs centaines de milliers d’objets de plus de 100 km de long. Et un bon millier de milliards de petites comètes. Ensemble, ils constituent la ceinture de Kuiper, qui donne la même impression de voyage dans le temps que la ceinture d’astéroïdes. Car c’est à elle que devait ressembler notre système solaire avant que ces roches et boules de glaces éparses ne se rencontrent et ne s’agrègent en planètes. Dans cette région, les astronomes « devinent » plus qu’ils…

Nature : probablement géante gazeuse Masse : au moins 10 fois celle de la Terre Diamètre : au moins 3 fois le diamètre de la Terre Distance moyenne au Soleil : environ 700 fois la distance Terre-Soleil Température en surface : inconnue Durée d’une année (période de révolution) : 20000 années terrestres Satellites : à découvrir Signe particulier : tellement lointaine qu’elle échappe aux détections directes. Elle ne se trahit que par son impact sur la trajectoire d’astéroïdes. CE QU'ON ENTREVOIT La planète X ? Voilà un nom qui sent la science-fiction bon marché. Et, de fait, il désigne une planète inconnue qui se situerait quelque part dans notre système solaire, mais que nul n’aurait jamais vue. Un monde fantôme de la taille de la Terre, voire géant comme Neptune,…

Nature : petits corps glacés en orbite trèselliptique autour du Soleil Taille : de l’ordre du kilomètre pour le noyau solide,et de plusieurs dizaines de milliers de kilomètrespour la chevelure, éphémère atmosphère produiteau voisinage du Soleil. La comète peut aussiposséder des queues de gaz s’étirant sur plusieursdizaines de millions de kilomètres. Distance au Soleil : de 0 à 100000 fois la distanceTerre-Soleil Origine : On compte deux réservoirs principauxpour les comètes. Le premier est la ceinture deKuiper, qui s’étale entre 30 et 55 fois la distanceTerre-Soleil. Elle fournit des comètes de périodecourte (moins de 200 ans). Le deuxième est lenuage d’Oort, la zone la plus lointaine de toutle système solaire, comprise entre 5 000 et100 000 fois la distance Terre-Soleil, qui fournitles comètes de période longue.…

On les découvre peu à peu avec stupéfaction et on en apprend chaque année davantage sur les comètes. Mais la question qui demeure à leur sujet est épaisse : que leur doit-on ? Quel fut leur rôle exact ? On soupçonne en effet qu’en bombardant la Terre peu après sa formation, les comètes y ont apporté toutes sortes d’éléments, dont certains essentiels à la vie, comme l’eau ou les acides aminés. Or, dans la mesure où elles n’ont quasiment pas été altérées depuis leur formation, il y a 4,5 milliards d’années, elles recèlent encore aujourd’hui le matériau originel de l’époque. On peut donc lire en elles une partie du passé de la Terre. Concernant l’eau, Rosetta a ainsi quelque peu déçu : non, les comètes n’ont probablement pas suffi à…

Le Soleil est l’une des 200 ou 300 milliards d’étoiles scintillant dans la Voie lactée. Une étoile plutôt brillante et massive par rapport à ses myriades de sœurs célestes, souvent beaucoup plus petites. Gigantesque sphère brûlante de gaz (à 99 % de l’hydrogène et de l’hélium) de 1,4 million de km de diamètre, il pèse plus de 300 000 fois la masse de la Terre. À l’instar des autres étoiles, il fonctionne comme un réacteur thermonucléaire : au cœur de son brasier, dans le noyau, la température et la pression sont si fortes que les atomes d’hydrogène fusionnent pour former des atomes d’hélium. Le secret de la puissance du Soleil est là : à chaque seconde qui passe, il convertit 4 millions de tonnes de sa matière en pure énergie.…

La sonde Lunar Reconnaissance Orbiter a révélé une complexité géologique et une diversité de roches insoupçonnées C'est un vrai cadeau dans notre ciel.On est trop habitués à elle pour s’en rendre compte, mais si l’on y songe, elle met l’exploration spatiale à la portée de l’œil humain ! À l’heure où l’on s’émerveille quotidiennement devant les images des planètes, de leurs satellites ou des astéroïdes lointains que les sondes spatiales nous font parvenir, on finit par regarder la Lune d’un autre œil. D’un œil neuf, paradoxalement plus curieux. Car elle a beau nous être si familière, elle est en fait aussi belle et fascinante que ces astres lointains. Ne serait-ce qu’à l’œil nu. Et l’on imagine sans peine le bouleversement de Galilée quand il pointa vers…

Les traces de méthane détectées à plusieurs reprises dans l’atmosphère de Mars pourraient être un signe de vie Mars est la première planète qui vient à l’esprit de l’amateur d’astronomie. Elle est celle qui a suscité le plus de fantasmes et celle à laquelle le plus grand nombre de missions a été consacré : plus de 40 depuis le début des années 1960 ! Car, de tous les astres du système solaire, Mars est celui qui présente le plus de similitudes avec notre planète, et donc celui où une forme de vie a eu le plus de chances d’apparaître. Ainsi, depuis 1997, des rovers se relaient sur la planète pour en détecter des traces, dont Curiosity, toujours en service depuis août 2012. Qu’est-ce que toutes ces missions ont découvert ?…

Nos connaissances sur ces petits corps se sont accrues ces dernières années, grâce aux sept sondes qui les ont visités Poussières d’étoiles, poussières de planètes, les astéroïdes sont tout cela à la fois. Indénombrables, ils peuplent la région du système solaire située entre Mars et Jupiter. Ces blocs rocheux sont les vestiges de la formation du système solaire, voici près de 4,6 milliards d’années. Dans la nébuleuse de gaz et de poussières tournant autour du Soleil naissant, les planètes se sont peu à peu formées en attirant à elles de plus en plus de matière. Mais la masse extrême de la planète géante Jupiter a empêché l’accrétion de matière dans son voisinage : dans cette zone soumise aux perturbations de Jupiter, s’est ainsi formée la Ceinture des astéroïdes. Depuis lors,…

Depuis juillet 2016, la sonde Juno envoie des images détaillées de la surface de la géante gazeuse C'est la pièce maîtresse du système solaire, la plus grosse des huit planètes, et de loin : à elle seule, elle pèse plus du double de toutes les autres réunies ! Elle a joué un rôle clé dans la création du système solaire, il y a un peu plus de 4 milliards d’années (voir p. 114), à tel point qu’on lui doit probablement le caractère exceptionnel de la Terre dans notre galaxie. Elle a aussi marqué l’histoire des sciences, il y a un peu plus de quatre cents ans, en se laissant observer par Galilée, renversant la vision géocentrique du monde que les savants avaient héritée d’Aristote. Elle offre…

Si l’on ignore encore leur origine, Cassini a révélé que les anneaux de Saturne étaient le siège d’une intense agitation Difficile de ne pas être ébloui par la beauté de Saturne. Avec son remarquable système d’anneaux, on la croirait tout droit sortie de l’imagination débridée d’un artiste. C’est Galilée qui en perçut le premier l’étrangeté : en l’observant dans sa lunette en 1610, il s’étonna des deux anses semblant encadrer la toute petite sphère de la planète. Puis, en 1655, Huygens perçut pour de bon des cercles autour d’elle, ainsi que sa principale lune, Titan. Les télescopes terrestres ont ensuite continuellement amélioré la vision de la planète. Et, depuis 1979, année où la première sonde, Pioneer 11, l’a survolée, les chercheurs ne se lassent pas de…

Une seule et unique sonde spatiale s’est aventurée jusqu’à elles: Voyager 2, qui les a survolées en 1986 et en 1989 URANUS, LOINTAINE BOULE DE BILLARD Une vraie boule de billard : non seulement l’axe de rotation d’Uranus est complètement couché dans le plan de son orbite, donnant l’impression que la planète « roule » autour du Soleil, mais elle présente une surface bleu vert parfaitement lisse et homogène. NEPTUNE, L’ULTIME PLANÈTE CONNUE À peine plus petite qu’Uranus (le diamètre des géantes de glace est environ 4 fois plus grand que le diamètre terrestre) et d’un bleu plus profond, Neptune est inclinée de 30 ° sur son axe de rotation, ce qui lui confère des saisons bien marquées. Malgré sa distance au Soleil, elle possède une…

Nature : disque de débris glacés issus de la formation du système solaire Nombre d’objets : des millions, voire des milliards de corps, de quelques centaines de mètres à plus de 1 000 km de diamètre. On trouve, parmi eux, les planètes naines Pluton (2 370 km de diamètre) et Makémaké (1 430 km de diamètre) Masse totale : 20 à 200 fois celle de la ceinture d’astéroïdes Distance moyenne au Soleil : de 30 à 55 fois la distance Soleil-Terre, soit de 4,5 à 8 milliards de kilomètres…

Lorsque la fusée Atlas V emportant New Horizons a décollé de la base de Cap Canaveral le 19 janvier 2006, la mission confiée à la sonde était d’étudier la neuvième et dernière planète du système solaire, Pluton. Arrivée à destination neuf ans plus tard, en juillet 2015, ce n’est finalement qu’une planète devenue « naine » qu’elle photographie, révélant un monde au demeurant surprenant et passionnant. Mais elle se voit bientôt proposer un deuxième but : s’approcher pour la première fois d’un autre corps, beaucoup plus ordinaire, de la ceinture de Kuiper. L’élu est « 2014 MU69 », un petit objet de quelques dizaines de kilomètres de diamètre, peut-être une quarantaine, repéré un an auparavant dans le viseur du télescope spatial Hubble. Il est situé à 6,6 milliards de kilomètres…

1841 LA QUÊTE COMMENCE Étudiant l’étrange trajectoire de la géante Uranus, découverte 60 ans plus tôt, Urbain Le Verrier et John Adams prédisent qu’une huitième planète se cache dans le système solaire. 1846 LA PLANÈTE X N’EST PAS NEPTUNE… Une planète est bel et bien décelée à l’endroit prévu. Elle est nommée Neptune. Mais des perturbations résiduelles laissent entrevoir une autre planète, bien plus loin dans le système solaire. 1930 … NI PLUTON Clyde Tombaugh démasque Pluton. Mais l’astre est trop petit pour être la huitième planète prédite près d’un siècle plus tôt. 1989 VOYAGER 2 MET EN DOUTE SON EXISTENCE Après le survol de Neptune, la masse de cette dernière est revue à la baisse de 0,5 %, ce qui supprime les anomalies orbitales et la nécessité…

Les anciens voyaient les comètes comme de mauvais présages. Des astres imprévisibles, débarquant sans crier gare dans le ciel – y compris en pleine journée –, bille en tête et chevelure au vent, jusqu’à se perdre à l’horizon. Et c’est vrai qu’elles détonnent dans la belle et régulière mécanique céleste. Tandis que les planètes voyagent toujours à distance égale (ou presque) du Soleil, chacune sur son orbite quasi circulaire, les comètes parcourent des distances extravagantes, sur des orbites souvent très étirées. La fameuse comète de Halley s’approche ainsi périodiquement très près du Soleil (au niveau de Vénus), pour finalement s’éloigner jusqu’à l’orbite de Pluton. Son dernier passage près du Soleil, en 1986, fut d’ailleurs pour les scientifiques l’occasion de réformer profondément l’idée qu’ils avaient des comètes. Avant de voir Halley…