LES PLANÈTES
Remerciements Les éditions Fleurus remercient pour leurs précieux conseils : Thierry Fouchet, professeur à Sorbonne Université ; Guillaume Aulanier, astronome à l’Observatoire de Paris, Université PSL, LESIA,CNRS ; François Forget, planétologue au CNRS, Institut Pierre-Simon-Laplace ; Patrick Michel, astrophysicien, directeur de recherche au CNRS à l’Observatoire de la Côte d’Azur ; Tristan Guillot, directeur de recherche à l’Observatoire de la Côte d’Azur.
LES PLANÈTES T E X T E S A G N È S VA N D E W I E L E
LE SYSTÈME SOLAIRE Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre. Autour de lui tournent huit planètes et leurs satellites. Les planètes
Les planètes tournent toutes dans le même sens autour du Soleil. Elles tournent également sur elles-mêmes. Si nous pouvons voir une planète dans le ciel, c’est parce qu’elle reflète la lumière visible du Soleil. Mais elle-même n’émet pas de lumière visible, à l’inverse du Soleil, qui est une étoile. Aux limites du Système solaire se trouve le nuage de Oort, qui contiendrait plus de 300 milliards de comètes.
rocheuses, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, sont celles qui sont les moins distantes du Soleil et celles qui tournent
Uranus
le plus vite autour de lui. Plus loin viennent les planètes géantes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Des planètes naines et des milliards de petits corps (astéroïdes, comètes, poussières
La ceinture de Kuiper
interplanétaires) participent aussi à cette ronde autour du Soleil.
Le Soleil La naissance du Système solaire
Le Système solaire est né il y a 4,56 milliards d’années, à partir d’un immense nuage de gaz et de poussières. Le nuage, s’effondrant sous son propre poids, se met à tourner de plus en plus vite et s’aplatit pour former un disque. Au centre, où la température est élevée, naît ce qui sera le Soleil. Puis, à mesure que la chaleur diminue dans le disque, des grains de poussières s’agglomèrent, se collent, grossissent, deviennent des rochers, entrent en collision, se soudent, puis grossissent encore pour former une planète. Dans la partie externe du disque, les plus massives retiennent du gaz, donnant les planètes géantes. Les planètes rocheuses se forment par collision de petits corps dans la partie interne du disque.
Notre Système solaire est situé dans la Voie lactée, notre galaxie, qui compte 200 milliards d’étoiles. Le Soleil est l’une d’entre elles. Cette énorme boule de gaz très chaude représente à elle seule plus de 99 % de la masse totale de tous les corps du Système solaire.
Les planètes rocheuses
Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont essentiellement formées de roches et de métaux. Petites et denses, ces planètes ont une surface dure.
Jupiter
Jupiter est plus massive que toutes les autres planètes réunies. La masse d’un corps est la quantité de matière qu’il contient, indépendamment de l’endroit où il se trouve. La masse est différente du poids.
Le Soleil
Vénus Mars Mercure
Les satellites sont des corps qui tournent autour des planètes.
La Lune La Terre
Une comète
La ceinture principale d’astéroïdes
Jupiter
Neptune
Pluton Saturne
Les planètes géantes
Jupiter et Saturne, appelées « géantes gazeuses », sont surtout composées de gaz (hydrogène et hélium). Uranus et Neptune sont nommées géantes glacées en raison des glaces diverses qu’elles contiennent (glaces d’eau, de méthane, d’ammoniac). Toutes ces planètes géantes sont entourées d’anneaux plus ou moins fins et accompagnées d’un cortège de satellites. Volumineuses et peu denses, elles ne possèdent pas de surface solide.
La ceinture d'astéroïde
Entre Mars et Jupiter s’étend un disque formé de millions de petits corps rocheux. Les plus gros sont Cérès, Vesta, Pallas et Hygeia.
La ceinture de Kuiper
Cette zone au-delà de Neptune abrite des milliards de corps glacés. On y trouve des planètes naines, comme Pluton et Éris. Elle serait 20 fois plus large et peut-être 200 fois plus massive que la ceinture principale d’astéroïdes.
UNE MYSTÉRIEUSE NEUVIÈME PLANÈTE ? En étudiant la trajectoire de certains corps glacés en orbite lointaine autour du Soleil, des chercheurs pensent qu’il pourrait exister une neuvième planète dans le Système solaire. Cependant, les recherches menées depuis plus de 5 ans n'ont pas permis de la détecter. 3
LE SOLEIL Le Soleil est une étoile comme il en existe des milliards dans notre galaxie. Avec ses 1,392 million de kilomètres de diamètre, il est 109 fois plus grand que la Terre. Composé d’hydrogène et d’hélium,
Les cycles du Soleil
Tous les 11 ans environ, le Soleil connaît une période de grande activité. Dans la photosphère, il se couvre de taches sombres, qui se multiplient jusqu’à atteindre le point culminant de l’activité solaire. De la matière est alors éjectée dans l’espace et des particules électriques frappent notre Terre. À chaque nouveau cycle, le champ magnétique du Soleil s’inverse : le pôle Nord devient le pôle Sud et vice versa. Le dernier pic d’activité a eu lieu en septembre 2020.
c’est une énorme boule de gaz très chaude qui produit une formidable énergie. C’est elle qui nous éclaire et nous réchauffe et a permis l’éclosion de la vie sur Terre. Il faut à la lumière un peu plus de 8 minutes pour parcourir les 150 millions de kilomètres qui séparent le Soleil de la Terre. Le Soleil tourne sur lui-même en 26 jours et autour du centre de notre galaxie en 240 millions d’années. Le champ magnétique, comme un bouclier, protège la Terre du vent solaire. Lorsque des particules du vent solaire heurtent ce bouclier, le choc produit de l’électricité à l’intérieur de celui-ci. Celle-ci chasse alors d’autres particules présentes dans le champ magnétique vers les pôles de la Terre, où elles créent de splendides aurores polaires, de couleur verte ou rouge.
La couronne
Elle est faite de gaz chargés d’énergie électrique. On peut l’apercevoir lors d’une éclipse totale, quand la Lune masque entièrement le disque du Soleil. En temps normal, le disque solaire est si éclatant de lumière qu’il empêche de voir la couronne, Couronne moins lumineuse. La température 1 million de degrés de la couronne atteint plus de 1 million de degrés, beaucoup plus que la surface du Soleil (5 800 °C). Pourquoi cette différence ? Chromosphère Les astrophysiciens tentent de 10 000 °C percer ce mystère.
La chromosphère
Fin liseré rougeâtre situé entre la photosphère et la couronne, c’est l’atmosphère du Soleil, qui s’étend sur 500 à 2 000 km.
LES ÉRUPTIONS SOLAIRES Dans ses périodes de grande activité, le Soleil expulse dans l’espace de gigantesques bulles de matière de sa couronne, lancées à des vitesses allant jusqu’à 3 000 km/s, ainsi que des rayonnements énergétiques de la même nature que ceux produits par des explosions nucléaires. Il projette ainsi vers la Terre un flux d’énergie, qui produit non seulement des aurores polaires mais cause aussi d’importantes perturbations : satellites endommagés, transports déréglés, pannes d’électricité et d’Internet, système de GPS faussé, mise en danger des astronautes dans l’espace, etc. 4
La photosphère
Épaisse de 150 km environ, cette enveloppe de gaz est la surface visible du Soleil. Elle n’est pas lisse mais parsemée de grains qui éclatent, comme les bulles dans de l’eau qui bout. Des taches solaires, plus sombres, apparaissent dans certaines zones et y refroidissent les gaz.
Parker Solar Probe
Solar Orbiter
Sous haute surveillance
Le Soleil est surveillé 24 heures sur 24 depuis le sol par des télescopes solaires ou depuis l’espace par des satellites. Les satellites Parker Solar Probe et Solar Orbiter par exemple, lancés en 2018 et 2020, sont chargés de percer les mystères du Soleil, en effectuant des passages dans les parties de l’atmosphère solaire encore jamais explorées. Ils peuvent ainsi La lumière, visible ou invisible, se propage détecter la propagation des éruptions solaires et à la vitesse d’environ permettre de mieux s’en protéger. Solar Orbiter 300 000 km/s. peut prendre avec ses six instruments > d’observation des images rapprochées > du Soleil. Parker Solar Probe est le premier > satellite à pouvoir s’approcher assez du Soleil >> (à environ 6,2 millions de kilomètres au-dessus > de sa surface) pour explorer sa couronne. >>>
Noyau
Noyau 15 millions de degrés
Photosphère 5 800 °C
Le noyau
Dans le noyau, de colossales quantités d’hydrogène sont soumises à d’énormes pressions et à des températures atteignant plus de 15 millions de degrés. Sous leur effet, l’hydrogène se change en hélium, libérant ainsi de l’énergie. Cette énergie mettra quelques centaines de milliers d’années pour traverser les diverses couches de gaz du Soleil, avant de s’échapper dans l’espace sous forme de lumière. 1
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LA MORT DU SOLEIL
Les protubérances
De grandes arches de gaz, les protubérances, s'élèvent de la couronne, parfois jusqu’à 100 000 km de haut.
Le Soleil, comme toutes les étoiles, est condamné à mourir. Actuellement, il en est à la moitié de sa vie. Dans 5 milliards d’années, quand il aura épuisé l’hydrogène qui lui sert de combustible, il ne restera plus que de l’hélium en son centre. Il deviendra alors une étoile géante rouge (1) et sera environ 100 fois plus grand qu’aujourd’hui. Puis, quand l’hélium se sera à son tour entièrement consumé, le Soleil, s’effondrant sur lui-même, se transformera en une étoile naine blanche (2), peu lumineuse. Enfin, on pense qu'il pourrait s'éteindre, devenir froid, et se transformer alors en naine noire (3). 5
TA B L E D E S M AT I È R E S
LE SYSTÈME SOLAIRE 2 LE SOLEIL 4 L’EXPLORATION DES PLANÈTES 6 MERCURE ET VÉNUS 8 LA TERRE 10 MARS 12 JUPITER 14 SATURNE 16 URANUS ET NEPTUNE 18 D’AUTRES CORPS CÉLESTES 20 LES EXOPLANÈTES 22 © 2021, FLEURUS ÉDITIONS 57, rue Gaston Tessier, CS 50061, 75166 Paris Cedex 19 www.fleuruseditions.com Direction : Guillaume Pô Direction éditoriale : Emmanuelle Braine Bonnaire Conception de la collection : Émilie Beaumont et Jack Delaroche Édition : Élodie Condé, assistée de Rébecca Savio Conception graphique : Éric Laurin sous la direction de création de Élisabeth Hébert Direction artistique : Bleuenn Auffret, assistée de Julien Di Giorgio Mise en page : Graph’M Direction de fabrication : Thierry Dubus Fabrication : Axelle Hosten Loi n° 49-956 du 16 juillet 1949 sur les publications destinées à la jeunesse, modifiée par la Loi n° 2011-525 du 17 mai 2011. Dépôt légal : janvier 2021 3e édition – N° d’édition : J21010 ISBN : 978-2-2151-5830-1 • MDS : 279881N2 Achevé d’imprimer en décembre 2020 en Italie Par LEGO S.p.A par l’intermédiaire d’Ercom
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