Les Landes et du Ciel #02 Saison 02 – Voyage dans le Système Solaire (2ème partie)

VOYAGE DANS LE SYSTÈME SOLAIRE (2^ème partie)

Reprenons notre voyage, cette fois ci en nous éloignant du Soleil vers les profondeurs de notre système planétaire, nous arrivons à la planète rouge… Mars

MARS

Mars : Planète rocheuse, comme la Terre, couverte de poussières riches en oxyde de fer, d’où sa couleur rouge, comme la rouille.

Elle a un diamètre de 0,5 fois la Terre et une gravité de 38% celle-ci. Elle orbite en presque 2 ans terrestres d’où la durée minimum d’une expédition A/R vers elle.

Sa Température de surface varie de -143°C à +20°C suivant les saisons. On devrait donc y trouver de l’eau liquide. On sait qu’il y en a eu : des lacs, des rivières et des océans, mais à ce jour on soupçonne juste des nappes d’eau liquide en profondeur et des calottes glacées aux pôles.

Cette eau a été perdue, pourquoi ?

L’atmosphère de Mars est 150 fois moins dense que la nôtre, donc pas d’effet de serre, composée de CO2 à 96 %, comme celle de Vénus avec argon, diazote et de la vapeur d’eau pour l’essentiel.

Pression 61 mbar contre 1013 mb sur Terre.

Parfois des cirrus de vapeur d’eau glacés à des altitudes de 10 à 20 km, accrochés aux sommets des volcans. (Olympus Mons : 22 km soit 3 fois Everest) Il y a aussi des nuages de CO2, plus hauts, qui absorbent 40% de la lumière solaire, d’où influence sur les différences de T° au sol et formation des vents et tourbillons.

Tourbillons qui en se déplaçant comme des feux follets (dust devils) soulèvent la poussière jusque 60 km d’altitude tout autour de la planète.

Mars possède 2 petits satellites, très proches, surement des astéroïdes capturés de la ceinture principale, découverts en 1879, on leur a donné les noms des fils de Mars, Dieu de la Guerre rouge de sang, Phobos et Deimos, soit La Peur et La Terreur.

Explorations futures, actuelles

Depuis l’idée de canaux creusés par une intelligence (d’après les observations de Schiaparelli), cette planète a toujours suscité les fantasmes…

Pour en avoir le cœur net, de nombreuses missions l’on exploré.

Des sondes (cartographie) MARS 1/ ZOND (URSS) Mariner 4 à 9 USA), MARS GLOBAL SURVEYOR (1996) (belles images, prépa missions), MARS RECONNAISSANCE ORBITER (2005),

Des atterrisseurs (limités en distance) VIKING USA, Atterrisseur PHOENIX (2007) eau gelée

Et des robots :

PATHFINDER/SOJOURNER 1997 une centaine de mètres H 30cm x l 48cm x L 65cm 10,6 kg – rebonds

MARS EXPLORATION ROVER, SPIRIT et OPPORTUNITY (2003) H 150cm x l 230cm x L 160cm 185kg rebonds, autopilotage

MARS SCIENCE LABORATORY astromobile – atterrissage treuil/grue

CURIOSITY (2011) H 220cm x l 270cm x L 300cm laboratoire embarqué 10 instruments (caméra, laser, foreuse, etc…) intelligence artificielle

PERSEVERENCE (2020) idem dépose d’échantillons sur le sol martien programme MARS SAMPLE RETURN (horizon 2030 +++)

Autonomie  délai de communication entre la Terre et Mars : 20mn

Avant d’arriver à JUPITER nous devons traverser une zone composée d’astéroïdes. Nous en parlerons lors de la prochaine émission

JUPITER

Cinquième et la plus grosse planète du Système solaire.

Elle est entièrement gazeuse dont le diamètre est 139 800 km soit plus douze fois celui de la Terre et par conséquent son volume représenterait plus de mille fois le volume terrestre

Sa Masse est de : de 318 masses terrestres. 1,9 millions de milliards de milliards de Kg

Distance au soleil 778 millions de kilomètres, soit environ 5,2 unités astronomiques et il faut 43 minutes à la lumière du Soleil pour parvenir jusqu’à Jupiter.

Gravité : 24,8 m/s²

La gravité importante de Jupiter est la cause de ses nombreux satellites

Jupiter est bien entourée, elle possède (au moins) 82 satellites dont certains restent à confirmer.

Les premiers et plus connu ont été découvertes en 1610 par Galilée, et portent ainsi le nom de satellites galiléens : il s’agit de Io, Europe, Ganymède et Callisto

Comète SCHOEMAKER LEVY 9

Lors de son passage en juillet 1992 à proximité de Jupiter, les forces de gravitation l’ont fragmentée en 21 morceaux (qq centaines de m à quelques km) qui en subissant l’attraction de la planète vont la percuter du 16 au 22 juillet 1994

Impact fragment G H J six tératonnes de TNT (600 fois l’arsenal nucléaire mondial)

Jupiter rayonne plus d’énergie qu’elle n’en reçoit du Soleil.

La quantité de chaleur produite à l’intérieur de la planète est presque égale à celle reçue du Soleil comme s’il s’agissait d’une proto -étoile en devenir. Même mécanisme

Il n’en n’est rien

La composition atmosphérique est identique au Soleil originel : H et He et d’autres corps en quantités plus faibles, dont la glace d’eau. La forte épaisseur est en fait composée de toutes les formes d’hydrogène que l’augmentation de la pression peut donner : gazeuse, moléculaire liquide, métallique liquide.

On connait 3 couches de nuages différentes mais seules les plus hauts sont observables :

Les bandes blanches et ocres sont des cristaux de glace d’ammoniac, soumis à des vents de 360 km/h ; ces bandes circulent en des sens opposés, et en plus les blanches en courant ascendant, les ocres en courant descendant ; le brassage permanent, eau + chaleur intérieure donnent orages avec des foudres 1000 fois + puissantes que sur Terre et un grondement continu. On observe aussi de nombreuse turbulences et tourbillons comme la grande tache rouge qui s’élève bien au-dessus de l’atmosphère.

Cette grande tache rouge ou brune est un immense anticyclone, (le cyclone est une dépression, l’anticyclone de la haute pression). Il a été observé depuis au moins 3 siècles et évolue en permanence, tantôt réduit, tantôt grossi avec des couleurs changeantes. On pourrait y loger 3 Terre.

Petit scoop : une étude suggère que dans l’atmosphère de Jupiter, de Saturne, et dans les profondeurs des autres géantes, Uranus et Neptune, il pourrait se former des pluies de cristaux de diamants à partir du méthane atmosphérique.

Eau satellites (vie ?)

Europe (diamètre 3120km) : silicates et couche d’eau glacée (env. 100km) atmosphère très mince

Hubble  panaches de vapeur d’eau

Surface striée éclatement couche suite marées Jupiter

Mais ce satellite n’est une exception, il en existe autour de Saturne, la prochaine destination…

SATURNE

Pour un passionné d’astro, il n’y a pas de spectacle plus enchanteur que celui de Saturne entouré dans toute sa gloire de ses anneaux vue à loculaire d’un petit télescope ! C’est presque irréel : un globe en forme d’œuf suspendu, scintillant sur le fond noir de l’espace et ceint par ce qui parait être un disque mince incroyablement délicat. C’est véritablement un des joyaux du ciel !

2^ème planète des géantes gazeuse

Taille 116 400 km de diamètre plus de 9 fois le diamètre de la terre

Masse représente 95 fois celle de la Terre

Journée 10h00, Année : 29 ans et 168 jours

Gravité : 10,44 m/s2 et c’est la planète la moins dense

Comme Jupiter, Saturne est composée de H + He, avec un noyau rocheux.

La T° centrale est de 12000°K, Saturne émet + de chaleur qu’elle n’en reçoit, car elle est toujours en contraction, comme Jupiter.

L’atmosphère de Saturne présente aussi des bandes parallèles composées de méthane. On y retrouve les mêmes orages et turbulences que sur Jupiter, d’ampleur moindre, ainsi que parfois des grandes taches blanches en été avec des vents de 1800 km/h.

Les nuages les plus hauts, sont des cristaux d’ammoniac, plus bas on a de la glace d’eau et enfin en profondeur on a de l’ammoniac en solution aqueuse.

Les anneaux : c’est parce qu’ils sont constitués de poussières et de cristaux de glace d’eau pure qu’on les voit si bien, ils réfléchissent la lumière du Soleil comme des miroirs et forment un disque de 360 000 km de diamètre avec une épaisseur de seulement qq dizaines de mètres.

Quant à l’origine des anneaux, une théorie veut qu’il s’agisse d’une lune éclatée qui aurait semé ses débris sur son orbite et une autre veut que ce soient des agglomérats rocheux datant de la formation de la planète.

Sonde Cassini Huygens

Lancé le 15 octobre 1997, l’engin se place en orbite autour de Saturne en 2004.

En 2005, l’atterrisseur européen Huygens, se pose à la surface du satellite Titan et peut transmettre des informations collectées durant la descente et après son atterrissage.

La mission Cassini-Huygens remplit tous ses objectifs scientifiques en fournissant une moisson de données sur Saturne, sa magnétosphère, ses anneaux, Titan et les autres satellites de la planète géante.

Les caméras de l’orbiteur fournissent également certaines des plus belles images du Système solaire. Cassini permet notamment d’affiner notre connaissance de son plus grand satellite Titan (lacs de méthane liquide, dunes, composition de l’atmosphère (le seul…)), d’analyser en détail la structure des anneaux de Saturne, et de découvrir une dizaine de nouveaux satellites naturels de petite taille (moins de 10 kilomètres), ce qui porte à plus de 200 le nombre total de satellites saturniens connus à ce jour (2019).

Mais aussi de découvrir les geysers d’Encelade cryovolcanisme, indices d’un océan souterrain hébergeant peut-être une forme de vie,

URANUS

Comme les autres géantes, une atmosphère externe de H et He en proportions égales au Soleil, et beaucoup de glaces d’eau, d’ammoniac et de méthane en profondeur et des roches au noyau, comme Neptune, c’est la raison pour laquelle on les appelle planètes de glace.

Toutes les deux ont un système d’anneaux de poussières.

Uranus Température de -224° c, la + froide du système solaire, 13 anneaux découverts en 1977 et 27 lunes. Pas de bande nuageuse visible, mais des taches sombres comme sur Neptune. Structure nuageuse en couches, vents de 900 km/h qui vont dans des sens opposés suivant les latitudes, mais nuls aux pôles. Coloration aigue-marine due au méthane.

Après Saturne c’est la moins dense du système solaire.

La journée : 17h 14mn, l’année 84 ans et 3 jours

Taille 50 800 km de diamètre c’est 4 fois celui de la Terre

Gravité est de 8,87 m/s2 sensiblement celle de la terre 9.81

Elle roule

Uranus est une planète dont l’axe de rotation est presque parallèle à son plan orbital, en gros elle roule sur son orbite…

C’est un mystère parmi d’autre… que sans doute la prochaine mission au nom provisoire de Uranus Orbiter and Probe (UOP) pourrait aider à comprendre

NEPTUNE

Atmosphère de 8000 km, H et He donc, couleur bleue due au méthane. Température en surface -218°c. 5 anneaux connus et 16 lunes.

Neptune connait les vents les + forts du système solaire > 2000 km/h, qui vont comme sur Uranus, en sens opposés suivant la latitude mais pas nuls aux pôles où ils atteignent 900 km/h. On y remarque des grandes taches sombres, ½ fois celle de Jupiter, elles aussi des anticyclones géants se déplaçant à + de 1000 km/h, accompagnés des groupes de petits nuages lenticulaires blancs + rapides appelés scooter, faits de cristaux de méthane. Quand une de ces grandes taches disparait à un endroit une autre apparait ailleurs avec d’autres scooter.

La journée : 16h 7mn, l’année 164,8 ans

Taille représente 4 fois celle de la terre, 49 520 km de diamètre,

Sa gravité :11,15 m/s²

Neptune est le premier objet céleste et la seule des huit planètes du Système solaire à avoir été découverte par déduction plutôt que par observation empirique.

En effet, l’astronome français Alexis Bouvard avait noté des perturbations gravitationnelles inexpliquées sur l’orbite d’Uranus et conjecturé au début du XIXe siècle qu’une huitième planète, plus lointaine, pouvait en être la cause.

Les astronomes britanniques John Couch Adams en 1843 et français Urbain Le Verrier en 1846 calculèrent indépendamment la position prévue de cette hypothétique planète.

Ainsi, Grâce aux calculs de ce dernier, elle fut finalement observée pour la première fois le 23 septembre 1846 par l’astronome prussien Johann Gottfried Galle, à un degré de la position prédite !

Et elle a été nommée selon la tradition

C’est en Mésopotamie que l’on a pris l’usage de relier chaque objet céleste à un dieu.

Dans notre monde, gréco-romain, on a d’abord donné des noms de dieux grecs aux planètes, mais par la suite on a conservé les noms romains, avec toutefois des équivalences. Ainsi :

Mercure est aussi Hermès, le messager des dieux

Vénus est aussi Aphrodite, la déesse de la beauté et de l’amour

Terre vient de Terra (Giaï) , déesse romaine de la terre

Mars est aussi Arès le dieu de la guerre

Jupiter est aussi Zeus, le dieu des dieux et fils de Saturne

Saturne est assimilé à Cronos, dieu du temps

Là s’arrêtait le ciel gréco-romain, la suite a conservé la ligne tracée

Uranus vient de Ouranos, dieu des étoiles

Neptune est aussi Poséidon, dieu des océans.

Même Pluton a eu son alter-ego Hadès, dieu des enfers.

Aujourd’hui c’est l’UAI, union astronomique internationale qui donne les noms des objets célestes.

Par ailleurs, on a donné aux satellites des planètes des noms qui se rapportaient à la mythologie du dieu associé.

DÉFINITION DES PLANÈTES ?

Résolution 5 et 6 du 24 aout 2006

Définition planètes :

• Un corps céleste (a) qui est en orbite autour du Soleil,

• (b) possède une masse suffisante pour que sa gravité l’emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme presque sphérique et

• (c) a éliminé tout corps susceptible de se déplacer au voisinage de son orbite.

Définition planètes naines :

Une « planète naine » est un corps céleste qui :

• Est en orbite autour du soleil,

• A une masse suffisante pour que sa gravité dépasse les forces du corps solide et qu’il se maintienne par équilibre hydrostatique sous une forme quasi-sphérique57,

• N’a pas nettoyé le voisinage autour de son orbite, et (d) n’est pas un satellite.

Définition petits corps du système solaire

Tous les autres objets, à l’exception des satellites naturels, orbitant autour du Soleil seront collectivement considérés comme des petits corps du Systèmes Solaire.

PHRASES ORDRE DES PLANÈTES

Me voici tout mouillé, j’ai suivi un nuage !

ME Voici Toute Mignonne, Je Suis Une Nébuleuse

Mon Vieux Toutou Médor Joue Sur Un Nuage

Mon Vaisseau Te Mènera Jusque Sur Un Nuage

Nous avons terminé notre voyage autour des planètes de notre système Solaire, mais beaucoup d’autres corps célestes sont présents également.

Lors de la prochaine émission, nous ferons le bestiaire de ces astres et expliquerons comment ils se formés et pourquoi ils sont si différents.

Bon ciel à toutes et à tous