Le système solaire est constitué du Soleil ; des huit planètes officielles, d’au moins trois « planètes naines », de plus de 130 satellites des planètes, d’un grand nombre de petits corps (les comètes et les astéroïdes), et du milieu interplanétaire. (Il y a probablement aussi beaucoup plus de satellites planétaires qui n’ont pas encore été découverts.)

Orbites

Le système solaire est constitué du Soleil ; des huit planètes officielles, d’au moins trois « planètes naines », de plus de 130 satellites des planètes, d’un grand nombre de petits corps (les comètes et les astéroïdes), et du milieu interplanétaire. (Il existe probablement aussi de nombreux autres satellites planétaires qui n’ont pas encore été découverts.)

Le système solaire interne contient le Soleil, Mercure, Vénus, la Terre et Mars:

La ceinture principale d’astéroïdes (non représentée) se trouve entre les orbites de Mars et de Jupiter. Les planètes du système solaire externe sont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune (Pluton est maintenant classé comme une planète naine):

La première chose à remarquer est que le système solaire est principalement un espace vide. Les planètes sont très petites par rapport à l’espace qui les sépare. Même les points sur les diagrammes ci-dessus sont trop grands pour être à une échelle correcte par rapport aux tailles des orbites.

Les orbites des planètes sont des ellipses avec le Soleil à un foyer, bien que toutes, sauf Mercure, soient très presque circulaires. Les orbites des planètes sont toutes plus ou moins dans le même plan (appelé l’écliptique et défini par le plan de l’orbite de la Terre). L’écliptique est incliné de seulement 7 degrés par rapport au plan de l’équateur du Soleil. Les diagrammes ci-dessus montrent les tailles relatives des orbites des huit planètes (plus Pluton) depuis une perspective légèrement au-dessus de l’écliptique (d’où leur apparence non circulaire). Elles orbitent toutes dans la même direction (dans le sens inverse des aiguilles d’une montre en regardant au-dessus du pôle nord du Soleil) ; toutes sauf Vénus, Uranus et Pluton tournent également dans ce même sens.

(Les diagrammes ci-dessus montrent les positions correctes pour octobre 1996 telles qu’elles ont été générées par l’excellent programme de planétarium Starry Night ; il existe également de nombreux autres programmes similaires, dont certains sont gratuits. Vous pouvez également utiliser Emerald Chronometer sur votre iPhone ou Emerald Observatory sur votre iPad pour trouver les positions actuelles. Ces informations sont également utiles pour concevoir un système de panneaux solaires.)

Tailles

Le composite ci-dessus montre les huit planètes et Pluton avec des tailles relatives approximativement correctes (voir un autre composite similaire et une comparaison des planètes terrestres ou l’annexe 2 pour en savoir plus).

Une façon d’aider à visualiser les tailles relatives dans le système solaire est d’imaginer un modèle dans lequel tout est réduit en taille par un facteur d’un milliard. Le modèle de la Terre aurait alors un diamètre d’environ 1,3 cm (la taille d’un raisin). La Lune se trouverait à environ 30 cm (environ un pied) de la Terre. Le Soleil aurait un diamètre de 1,5 mètre (environ la taille d’un homme) et se trouverait à 150 mètres (environ un pâté de maisons) de la Terre. Jupiter aurait un diamètre de 15 cm (la taille d’un gros pamplemousse) et se trouverait à 5 pâtés de maisons du Soleil. Saturne (de la taille d’une orange) serait à 10 pâtés de maisons, Uranus et Neptune (citrons) à 20 et 30 pâtés de maisons. Un humain à cette échelle aurait la taille d’un atome mais l’étoile la plus proche serait à plus de 40000 km.

Non représentés dans les illustrations ci-dessus sont les nombreux corps plus petits qui habitent le système solaire : les satellites des planètes ; le grand nombre d’astéroïdes (petits corps rocheux) en orbite autour du Soleil, principalement entre Mars et Jupiter mais aussi ailleurs ; les comètes (petits corps glacés) qui vont et viennent des parties internes du système solaire sur des orbites très allongées et à des orientations aléatoires par rapport à l’écliptique ; et les nombreux petits corps glacés au-delà de Neptune dans la ceinture de Kuiper. À quelques exceptions près, les satellites planétaires orbitent dans le même sens que les planètes et approximativement dans le plan de l’écliptique, mais ce n’est généralement pas le cas des comètes et des astéroïdes. La classification de ces objets fait l’objet d’une controverse mineure. Traditionnellement, le système solaire a été divisé en planètes (les gros corps en orbite autour du Soleil), leurs satellites (appelés lunes, objets de tailles diverses en orbite autour des planètes), les astéroïdes (petits objets denses en orbite autour du Soleil) et les comètes (petits objets glacés aux orbites très excentriques). Malheureusement, le système solaire s’est révélé plus compliqué que cela ne le laisse supposer :

• il y a plusieurs lunes plus grandes que Pluton et deux plus grandes que Mercure;
• il y a beaucoup de petites lunes qui sont probablement parties d’astéroïdes et n’ont été capturées que plus tard par une planète ;
• les comètes s’éteignent parfois et deviennent indiscernables des astéroïdes;
• les objets de la ceinture de Kuiper (dont Pluton) et d’autres comme Chiron ne correspondent pas bien à ce schéma
• Les systèmes Terre/Lune et Pluton/Charon sont parfois considérés comme des « planètes doubles ».

On peut proposer d’autres classifications basées sur la composition chimique et/ou le point d’origine qui tentent d’être plus valides physiquement. Mais elles finissent généralement par avoir soit trop de classes, soit trop d’exceptions. L’essentiel est que beaucoup de corps sont uniques ; la situation réelle est trop compliquée pour une simple catégorisation. Dans les pages qui suivent, j’utiliserai les catégorisations conventionnelles.

Les huit corps officiellement catégorisés comme planètes sont souvent classés de plusieurs façons :

• par composition :
  • planètes terrestres ou rocheuses : Mercure, Vénus, Terre et Mars:
    • Les planètes terrestres sont composées principalement de roche et de métal et ont des densités relativement élevées, une rotation lente, des surfaces solides, pas d’anneaux et peu de satellites.
  • planètes joviennes ou gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune:
    • Les planètes gazeuses sont composées principalement d’hydrogène et d’hélium et ont généralement une faible densité, une rotation rapide, une atmosphère profonde, des anneaux et beaucoup de satellites.
• par taille:
  • petites planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars.
    • Les petites planètes ont un diamètre inférieur à 13000 km.
  • planètes géantes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
    • Les planètes géantes ont un diamètre supérieur à 48000 km.
  • Les planètes géantes sont parfois aussi appelées géantes gazeuses.
• par leur position par rapport au Soleil:
  • planètes intérieures : Mercure, Vénus, Terre et Mars.
  • planètes extérieures : Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
  • La ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter forme la frontière entre le système solaire interne et le système solaire externe.
• par position par rapport à la Terre:
  • planètes inférieures : Mercure et Vénus.
    • plus proches du Soleil que la Terre.
    • Les planètes inférieures présentent des phases comme celles de la Lune lorsqu’elles sont vues depuis la Terre.
  • Terre.
  • planètes supérieures : Mars à Neptune.
    • plus éloignées du Soleil que la Terre.
    • Les planètes supérieures apparaissent toujours pleines ou presque.
• par histoire:
  • planètes classiques : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne.
    • connues depuis la préhistoire
    • visibles à l’œil nu
    • dans l’Antiquité, ce terme désignait également le Soleil et la Lune ; l’ordre était généralement précisé comme suit : Saturne, Jupiter, Mars, Soleil, Vénus, Mercure et Lune, en fonction du temps nécessaire pour qu’ils fassent « le tour complet » de la sphère des étoiles « fixes »).
  • planètes modernes : Uranus, Neptune.
    • découvertes à l’époque moderne
    • visibles uniquement avec une aide optique
  • Terre.
  • L’UAI a décidé que le terme « classique » devait désigner les huit planètes (de Mercure à Neptune, y compris la Terre mais pas Pluton). Ceci est contraire à l’usage historique mais a un certain sens dans une perspective du 21ème siècle.

PicturesNote : la plupart des images dans Les neuf planètes ne sont pas en vraies couleurs. La plupart d’entre elles ont été créées en combinant plusieurs images en noir et blanc prises à travers divers filtres de couleur. Bien que les couleurs puissent sembler « justes », il y a des chances qu’elles ne soient pas exactement ce que votre œil verrait.

• Le montage des neuf planètes (version plus grande de ce qui précède) 36k jpg
• Une autre comparaison de taille relative (de LANL) 93k gif
• Comparaison du Soleil et des grandes planètes (d’Extrema) 15k jpg
• Comparaison de la Terre et des petits corps (d’Extrema) 13k jpg
• Mosaïque de Voyager 1 du système solaire à partir de 4 milliards de miles 36k jpg ; html (légende)
• Voyager 1 images de 6 planètes à partir de 4 milliards de miles 123k jpg ; html
• Pale Blue Dot, réflexions sur l’image ci-dessus par Carl Sagan.

Plus d’aperçu général

• Les corps les plus grands, les plus petits, les plus brillants, etc
• L’histoire de la découverte du système solaire
• Introduction au système solaire du LANL
• Portrait de famille du système solaire du NSSDC
• Système solaire en direct, l’orrerie interactive du Web.
• notes sur l’objet le plus lointain du système solaire et les températures de surface des planètes de RGO
• modèles à l’échelle du système solaire
  • Une méta-page de modèles à l’échelle du système solaire (liens vers beaucoup d’autres)
  • le Voyage Scale Model Solar System sur le National Mall à Washington DC
  • Lakeview Museum Community Solar System, le plus grand modèle de système solaire au monde
  • modèle à l’échelle de LPI
  • Sagan Planet Walk à Ithaca, NY
  • Construire un système solaire, un calculateur de modèle réduit soigné
  • Système solaire de trottoir de Silver City, NM
  • Promenade du système solaire à Gainesville, Floride
  • Eugene Oregon Scale Model Solar System
  • Bonsall Elementary
  • PlanetTrek, un modèle réduit de système solaire pour Pasadena
  • Phenix City Intermediate School
• Walk the Solar System, une belle calculatrice de comparaison de taille de l’Exploratorium
  Meta Calc, une simple calculatrice en ligne
• Your Weight on Other Worlds, une autre calculatrice soignée de l’Exploratorium
• Convertisseur de planètes, une belle petite application Macintosh pour calculer votre poids sur d’autres planètes
• Module éducatif Galileo SSI sur les surfaces planétaires
• une bonne bibliographie de documents imprimés sur le système solaire

Les grandes questions

Quelle est l’origine du système solaire ? Il est généralement admis qu’il s’est condensé à partir d’une nébuleuse de poussières et de gaz. Mais les détails sont loin d’être clairs.

Quelle est la fréquence des systèmes planétaires autour d’autres étoiles ? (Mise à jour juin 2014)
Le nombre de planètes autour d’autres étoiles a considérablement augmenté depuis les premières découvertes de HD 1144762 b en 1989 et de gamma Cephei b en 1988 (confirmées en 2003). exoplanet.eu répertorie 1 811 planètes jusqu’au 25 juillet 2014, dont plus de 400 systèmes de planètes multiples. De plus, il y a plus de 3 000 planètes potentielles supplémentaires indiquées par le vaisseau spatial Kepler selon les archives d’exoplanètes de la NASA. Le lecteur notera qu’il peut y avoir des différences dans les chiffres rapportés entre les deux sites référencés.

Quelles sont les conditions qui permettent la formation de planètes terrestres ? Il semble peu probable que la Terre soit totalement unique mais nous n’avons toujours pas de preuve directe dans un sens ou dans l’autre.

Y a-t-il de la vie ailleurs dans le système solaire ? Si ce n’est pas le cas, pourquoi la Terre est-elle spéciale ? (Mis à jour en juin 2014)
Nous ne connaissons pas encore de vie ailleurs. L’une des choses qui rendent la Terre spéciale d’un intérêt particulier pour la recherche d’exoplanètes est notre situation par rapport à notre Soleil – la zone habitable ou dite « goldilocks zone ». La « zone Boucles d’or » est la zone autour d’une étoile où l’eau serait liquide à la surface d’une planète. L’emplacement et l’étendue de cette zone dépendent d’un certain nombre de critères tels que la taille et la température de l’étoile mère. Une fois que des planètes situées dans ces zones habitables sont trouvées, la taille de la planète est prise en compte. C’est cette taille qui peut permettre une atmosphère convenable pour nos formes de vie familières. Le laboratoire d’habitabilité planétaire de l’université de Porto Rico à Arecibo tient à jour le catalogue des exoplanètes habitables

Y a-t-il de la vie au-delà du système solaire ? Une vie intelligente ?

La vie est-elle un événement rare et inhabituel ou même unique dans l’évolution de l’univers ou est-elle adaptable, répandue et commune ?

Les réponses à ces questions, même partielles, seraient d’une énorme valeur. Les réponses aux questions moins importantes des pages qui suivent peuvent aider à répondre à certaines de ces grandes questions.