Un atome est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Connu depuis l’Antiquité, l’atome est constitué d'un noyau constitué de protons, et de neutrons, autour duquel se distribuent des électrons. Plusieurs atomes peuvent établir des liaisons chimiques entre eux, et former ainsi des molécules.
L’Univers, de l’infiniment petit à l’infiniment grand
Les molécules
Exemple de molécules : H2O
Une molécule est une structure de base de la matière. C'est l'assemblage chimique d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre. L'assemblage d'atomes constituant une molécule n'est pas définitif, il peut subir des modifications, c’est-à-dire de se transformer en une ou plusieurs autres molécules. La composition d'une molécule est donnée par sa formule chimique. :
Les Planètes Une planète est un corps céleste, qui est en orbite elliptique autour d’une étoile, qui possède une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne sous une forme presque sphérique et qui a éliminé tout corps susceptible de se déplacer au voisinage de son orbite. Formation : On n’y pense pas tous les jours, mais fabriquer une planète, c’est plutôt compliqué : pour y parvenir, il faut un objet central (dans le cas de notre système solaire, une étoile solitaire) entouré de ce que les chercheurs appellent un disque protoplanétaire, fait de gaz et de poussières . Dans ce disque, la matière rencontre la matière, forme des cailloux, petits au départ, puis de plus en plus gros, puis, des germes de planètes nommés planétésimaux, et enfin, les planètes elles mêmes.
Il existe deux types de planètes, les planètes telluriques, et les planètes géantes gazeuses.
Mercure VĂŠnus Terre Mars
Jupiter
Saturne Uranus Neptune
Les Exo-planètes Une exo-planète, ou planète extrasolaire, est une planète en orbite autour d'une étoile autre que le Soleil, de trous noirs, ou encore, n'étant pas du tout liée par la gravité.
L’exo-planète Kepler-16b, qui gravite autour de deux étoiles !
Les Planètes Naines Défini en 2006, le terme de planète naine désigne un corps céleste intermédiaire entre une planète et un petit corps (objet céleste n’étant ni une planète ni une planète naine). En orbite autour du Soleil, elle n’a pas fait place nette dans son voisinage orbital, et suit une trajectoire différente des autres planètes du système solaire. Aujourd’hui, seules cinq planètes ont pu acquérir ce statut. Pluton
Cérès
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Les Satellites Il existe deux types de satellites dans l’espace : les artificiels et les naturels. Un satellite naturel est un objet qui est en orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus grand que lui-même et qui n'est pas d'origine humaine. Ils peuvent être de grosse taille et ressembler à de petites planètes. De tels objets sont également appelés lunes, par analogie avec la Lune, le satellite naturel de la Terre. Il y a trois causes permettant la création d'un satellite : l'accrétion, la capture et la collision.
L’Accrétion : Lors de la formation d’une planète, on retrouve des morceaux de roches, des poussières de glace et des gaz tourbillonnants en forme de disque autour. Les bouts de roches s’agglutinent pour former un grumeau, qui sous les chocs d’autres fragments rocheux crée une sphère de roche qui grossit et absorbe les éventuels grumeaux voisins. Elle finit par dominer le disque et reste seule en orbite, donnant naissance à un satellite.
La capture : cas le plus fréquemment rencontré: il faut que deux astéroïdes (rarement un seul), gravitant l’un près de l’autre s'approchent suffisamment d'une planète. Dès lors, l'astéroïde le plus proche ou le plus lourd de la planète se retrouve happé dans le champ gravitationnel de celle-ci. Sa trajectoire est alors modifiée par les forces d’attraction qui s’opposent entre la planète et le second astéroïde. L’attirance de la planète est la plus forte, la liaison entre les deux astéroïdes cède, le deuxième astéroïde reçoit ainsi une impulsion d’énergie et file dans l’espace tandis que l’autre astéroïde commence son premier tour d’orbite ainsi que sa vie de satellite. La collision : dernier cas, qui est aussi le plus rare : il se produit lorsque qu’un astéroïde de taille monstrueuse heurte une planète. Lors de ce choc titanesque, de la matière va s’échapper et s’agglomérer, formant un nouveau corps.
La Lune
Phobos, l’un des deux satellites de Mars
Les Astéroïdes Un astéroïde est un petit corps du Système solaire composé de roches, de métaux et de glaces, de forme irrégulière et dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres. Une grande partie évolue sur une orbite située entre Mars et Jupiter dans la ceinture d’astéroïdes. Un autre groupement important est situé au-delà de l’orbite de Neptune : la ceinture de Kuiper. On suppose que les astéroïdes sont des restes du disque protoplanétaire qui ne se sont pas regroupés en planètes pendant sa formation. Ceinture de Kuiper
Exemple d’astéroïde
Les Comètes Une comète est un petit corps du Système solaire constitué d'un noyau de glace et de poussière. Lorsque son orbite, qui a généralement la forme d'une ellipse très allongée, l'amène près du Soleil, la comète est exposée à diverses forces émanant du Soleil. Le noyau s'entoure alors d'une sorte de fine atmosphère brillante constituée de gaz et de particules, appelée chevelure ou coma, souvent prolongée d'une traînée lumineuse composée de gaz et de poussière, la queue, qui peut s'étendre sur 30 à 80 millions de kilomètres.
La Comète West
Les Etoiles Les étoiles sont des objets célestes en rotation, de forme approximativement sphérique, regroupées aux seins de galaxies. Lors de sa formation, une étoile est essentiellement composée d’hydrogène et d’hélium. Son cœur est le siège de réactions de fusions nucléaires, dont une partie de l’énergie est émise sous forme de lumière visible. Une étoile possède une masse comprise entre 0,07 et 300 fois environ celle du Soleil. La durée de vie d’une étoile est essentiellement déterminée par la masse : plus elle est élevée, plus la durée de vie de l’étoile est brève.
Le Soleil
L’Etoile Sirius (reprÊsente environ 2 fois la taille du Soleil)
Les Supernovas Il existe deux types de phénomènes qui produisent une supernova. Le premier résulte de l'explosion thermonucléaire d'un cadavre d'étoile appelé naine blanche. Le second se produit si une étoile est suffisamment massive : son cœur implose et ses couches externes sont disloquées par le processus.
La supernova SN 1994D
Les Naines Blanches Une naine blanche est un objet céleste de forte densité, issu de l'évolution d'une étoile de masse du modérée après la phase L’implosion cœur peut provoquer soit où se produisent les réactions thermonucléaires. un pulsar, soit un trou noir. Cet objet a alors taille très massives petite comparé à uneune étoile, Lesune étoiles moins connaissent fin et conserve longtemps unede température de surface élevée, d'où nom de « naine vie moins violente : elles perdent peuson à peu blanche ». la majeure partie de leur masse, qui forme par Une naine blanche généralement masse inférieure ou la suite possède une nébuleuse planétaire,une et voient comparable à celle Soleil pour un volume similaire celui de la Terre. leur du cœur se contracter lentement pourà former On dénombre une huitnaine naines blanches dans les cent systèmes stellaires les blanche. plus proches du système solaire, mais elles représentent le destin de 96 % des étoiles de notre galaxie.
La Naine Blanche Sirius B, dans la constellation du chien
Les Trous Noirs Un trou noir est un corps dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. De tels objets n’émettent donc pas de lumière et sont alors perçus comme étant noirs. Même si un trou noir n’émet pas lui-même de rayonnement, il peut néanmoins être détectable par son action sur son environnement. En effet, la matière qui est happée par un trou noir est chauffée à des températures considérables avant d’être engloutie et émet de ce fait une quantité importante de rayons X.
Les Nébuleuses Une nébuleuse est un nuage interstellaire de gaz et de poussières. Il existe trois types de nébuleuses :
Les nébuleuses brillantes : elles rayonnent la lumière du gaz qui les composent ou reflètent la lumière des étoiles, voire les deux. -
- Les
nébuleuses sombres : ce sont des nuages de gaz et de poussières qui ne sont pas illuminés. Les nébuleuses planétaires : ces nébuleuses sont des coquilles de gaz éjectées par les étoiles en fin de vie. -
La Grande Nébuleuse d’Orion
Les Galaxies Une galaxie est un assemblage d‘’étoiles, de gaz, de poussières et de matières noires, contenant parfois un trou noir super massif en son centre. La Voie lactée, la galaxie dans laquelle se trouve le Système solaire, compte quelques centaines de milliards d’étoiles. La plupart des galaxies typiques comportent un nombre similaire d'astres, mais il existe aussi des galaxies naines comptant à peu près une dizaine de milliards d'étoiles, et des galaxies géantes en comptant plusieurs milliers de milliards. On estime que l’Univers contient un nombre immensément grand de galaxies.
La galaxie d'Andromède
Himiko Une équipe d’astronomes a découvert un mystérieux objet aussi étendu qu’une grande galaxie mais qui existait déjà alors que l’Univers n’était âgé que de 800 millions d’années ! Himiko, une gigantesque bulle de gaz, s’étend sur 55.000 années-lumière, une taille qui correspond au rayon du disque que forme la Voie Lactée, notre galaxie.
Ces astronomes se disent ébahis par cet objet. Malgré les données fournies par les meilleurs télescopes dans le monde, ils ne sont pas sûrs de savoir quoi il s’agit. L’image de Himiko, un des objets célestes le plus distants jamais découverts, est très floue, ce qui ne permet pas aux chercheurs de comprendre ses origines physiques. Il pourrait s’agir d’une énorme bulle de gaz ionisé dont l’énergie est engendrée par un énorme trou noir très massif ou le résultat de la collision de deux grandes galaxies. Une autre hypothèse avancée est celle d’une seule galaxie géante avec une masse équivalente à 40 milliards de fois notre soleil.